Institut Sénégalais de Recherche Agricole CIRAD -...
Institut Sénégalais de Recherche Agricole
CIRAD - CA
CNRA de Bambey
Programme Cultures Alimentaires
d ’ a r a c h i d e a v a n t l e stockage
Ltiboratoire d’Entomologie des Denrées Stockées
et de Technologie Post-Récolte
Janvier 1999
ALIAS Emmanuel
avec l’assistance de José Martin
Table des matières
1 . CONSERVATION DE SEMENCES D’ARACHIDE SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE.. .................. . l
1.1
.MATÉRIELET ~JTHODE...........................................................................................................~
............. ...2
1.1.1 Description des essais ......................................................................................................................
.2
1.1.2 Le matériel biologique.. ...................................................................................................................
.3
1.1.3 Les sacs ...........................................................................................................................................
.3
1.1.3 Le conditionnement.. ........................................................................................................................
.3
1.1.5 Les variables mesurées ....................................................................................................................
.3
1.2 RESULTATS - DISCUSSION.. .......................................................................................................................
.
1.2.1 Caractérisation d e I ‘état initial ........................................................................................................
.1
1.2.2 Première série d ‘analvses après 6 mois de stockage .......................................................................
.6
2. ADSORPTION DIJ DIOXYDE DE CARBONE PAR DES SEMENCES D’ARACHIDE
CONSERVÉES SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE. IMPACT SUR LEUR POUVOIR GERMINATIF.11
2.1 MATÉRIELET ~;THODE..........................................................................................................................~
1
2.1.1 Descriph’on des essais.....................................................................................................................
i 1
2.1.2 Le matériel ......................
..............................................................................................................
12
2.1.3 Les sacs .........................................................................................................................................
.13
2.1.4 Le conditionnement .......... ..............................................................................................................
1 3
2.1.5 Les variables mesurées .... .............................................................................................................
.13
2.2 IIÉSULTATS - DISCUSSION.. .....................................................................................................................
14
2.2.1 L ‘essai préliminaire ......... .............................................................................................................
13
2.2.2 L ‘essai adsorption .........................................................................................................................
.16
3. ETUDE DU CYCLE DE DÉVELOPPEMENT DE LA BRUCHE DE L’ARACHIDE, CARYEDON
SERRA TUS OL., DANS LES CONDITIONS D’ÉLEVAGE DU LABORATOIRF .d.................................”. 19
3.1
~TÉRIELET~THODE ..........................................................................................................................
19
3.1.1 Description d e I ‘essai .....................................................................................................................
19
3.1.2 Matériel biologique .......................................................................................................................
.19
3.1.3 Les variables mesurées ..................................................................................................................
.20
3.2 I?I?su.T.~Ts ............................................................................................................................................
21
3.3 Ixscr:ssIo~. ..........................................................................................................................................
.22
4. ERADICATION DE LA BRUCHE DE L’ARACHIDE SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE.............. .24
4.1 MATÉRIELET ~~THODE..........................................................................................................................~
4
1.1.1 Description des essais.. ...................................................................................................................
24
1.1.2 L ïnfestation des graines d ‘arachide .............................................................................................
.25
4.1.3 Les sacs .......................................................................
.................................................................
.2.5
4. 1.1 Le conditionnement.. ......................................................................................................................
.35
1. 1.5 Les variables mesurées ..................................................................................................................
.25
4.2 FES~~LT~~S-DISCC:SSION
........................................................................................................................
.26
4. .?. 1 Composition gazeuse des sacs ................................
........................................................................
.36
J..?.2Mortalit é des larves etpupes.. ................................................
.......................................................
.27
5. CONCLUSI#ON ET CONSEILS PRATIQUES ...................... ........... ...............................................
...* ...... 29
6. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES *. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
7. ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..~.......................................................
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Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
LConservation de semences d’arachide sous atmosphère modifiée
1. Conservation de semences d’arachide sous atmosphère modifiée
La graine d’arachide est soumise, durant la période de stockage, à des agressions d’origine
physico-chimiques (température,, humidité relative) et biotiques (insectes, micro-organismes)
qui entraînent des pertes importantes ainsi qu’une chute conséquente des qualités
agronomiques et organoleptiques.
Traditionnellement, l’arachide est stockée en coque à température ambiante et se trouve de ce
fait exposée à ces agressions. Des techniques de conservation basées sur la réfrigération
peuvent être utilisées. Cependant le coût élevé de ces installations et l’approvisionnement
électrique aléatoire limitent très souvent l’extension de ce procédé dans les pays en
développement. L’une des méthodes de conservation des plus prometteuses mais encore à
l’étude, est l’utilisation d’un conditionnement en sachet sous une atmosphère appauvrie en
oxygène.
Actuellement, le manque de moyens de conservation fiable et peu onéreux conduit les
chercheurs responsables des collections nationales d’arachide à semer chaque année la totalité
du matériel végétal. Cette pratique présente une contraime économique majeure, car le
renouvellement de ces collections représente un coût important pour les institutions qui en ont
la garde (700 numéros au Sénégal pour 1.5 M Fcfa en 1997).
Le service technologie post-récolte de l’arachide de l’Institut Sénégalais de Recherche
Agronomique (ISRA) a entrepris depuis près de 20 ans., en collaboration avec le CIRAI), des
recherches sur les procédés de conservation sous vide complet et atmosphère modifiée. 11
ressort de ces travaux que l’application d’une atmosphère modifiée (anoxie complète ou
appauvrissement en oxygène) permet de détruire à tous ses stades de développement le
principal ravageur des stocks d’arachide, Cmyedun serratus 01. après au plus 21 jours de
traitement. Il a également été possible de maintenir le potentiel germinatif des semences
d’arachide (sache de 200g) à un bon niveau (90% de germination après un stockage sous 10%
de CO2 et 88% de N2) durant trois années de stockage sous anoxie (Martin et Alias, à
paraitre).
Afin de mettre à profit ces connaissances deux nouveaux essais de conservation s’étalant sur
trois années ont été initiés en mai 1998 avec le projet germplasm (Groundnut Germplasm
Project). L’objectif du premier essai, GGPl, est de valider la technique de conservation sous
anoxie compensée à l’azote sur une quantité d’arachides compatible (3,5kg) avec les conditions
de stockage des SNRA et unités de production responsables du maintien des collections et
noyaux génétiques de l’arachide. Si cet essai confirme les bonnes performances obtenues
précédemment, le conditionnement sous azote pourra être recommandé par le GGP aux SNRA
pour la conservation de semenc.es d’arachide décortiquées sur 2 à 3 années. Le second essai,
GGP2, a pour objectif de déterminer les avantages et inconvénients d’une compensation au
dioxyde de carbone par rapport à une anoxie avec 98% d’azote. De même, l’intérêt d’une
légère dépression au sein des sacs sera évalué.
1
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : RaDD0I-t d’ewérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
1.1 Matériel et méthode
1.1.1 Description des essais
1.1.1.1 Essai GGPI
Hypothèse : La conservation sous une anoxie compensée à l’azote maintient les qualités
semencières des graines d’arachide pendant au moins trois années.
II s’agit. d’un essai à trois facteurs avec trois répétitions
- Composition de l’atmosphère des sacs (2 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, NZ :78%, COz :0,013%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm.) : ‘air confiné’,
2- Anoxie compensée avec de l’azote technique (NI :98%, 02 : l-2%) sous une
légère dépression de 0.79atm. : ‘azote’.
- Variétés (2 niveaux)
l- 55-437, variété à petites graines du type Spanish,
2- GH 119-20, variété à grosses graines du type Virginia.
- Durée de conservation : 6, 12, 18, 24, 30 et 36 mois.
1.1.1.2 Essai GGPZ
Hypothèses :
- Les qualités semencières de graines d’arachide conservées sous une atmosphère
enrichie en dioxyde de carbone sont équivalentes à celles de semences placées sous
une anoxie compensée à l’azote.
- Une légère dépression améliore la conservation des graines.
Il s’agit d’un essai à trois facteurs avec trois répétitions
- Composition de l’atmosphère des sacs (6 niveaux)
l- Témoin air (CI2 :20,9%, N2 :78%, CO1 :0,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Témoin air ensaché avec une légère dépression de 0,79 atm,
3- Anoxie compensée avec de l’azote technique (N2 :98%, 02 : l-2%) sous une
légère dépression de 0.79 atm,
4- Anoxie compensée avec de l’azote technique (Nz :98%, 0~ : l-2%) sous la
pression atmosphérique (1 atm),
5- Anoxie compensée avec à 89% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone (N2 : 89%, CO2 : lO%, 02 : l-2%) avec une légère dépression
résiduelle de 0.79 atm,
6- Anoxie compensée avec à 89% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone (Nz : 89%, CO2 : 1 O%, 02 : l-2%) sous la pression atmosphérique
(1 atm),
- Variétés (2 niveaux)
l- 55-437, variété à petites graines du type Spanish,
2- GH 119-20, variété à grosses graines du type Virginia.
-Durée de conservation : 6, 12, 18, 24, 30 et 36 mois.
Dans les deux essais, le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois
répétitions de 3,5kg (essai GGPI) ou 200g (essai GGP2). A ce jour seules la caractérisation de
l’état initial des graïnes et la première série d’analyses l(6mois) ont été menées. Les analyses
statistiques sont réalisées à l’aide du logiciel SAS en collaboration avec le bïométricien du
L
Alias E...
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
Centre d’Etude Regional pour 1’Amélioration et I’Adaptation à la Sécheresse (CERAAS),
David Boggio.
1.1.2 Le matériel biologique
Les arachides utilisées appartiennent aux variétés GH 119-20 (type Virginia) et 55-437 (type
Spanish) produites respectivement dans la région de Kaolack et de Diourbel durant la
campagne pluviale de 1997. Les graines de GH 119-20, arachide de bouche, proviennent d’un
décorticage et d’un triage effectués avec soin dans le laboratoire de I’ISRA de Bambey.
L’arachide d’huilerie, 55-437, acquise décortiquée sur le marché de Bambey a également été
soigneusement triée au laboratoire avant d’être utilisée.
1.1.3 Les sacs
Les graines sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure multicouches
(polyamide-polyéthylène) ce qui leur confère une forte résistance mécanique et une
imperméabilité aux gaz élevés (pour l’oxygène 15 cm3/24h.m2.bar). Il s’agit des sacs BT
300x60 (annexe 1) de la firme CRYOVAC.
1.1.4 Le conditionnement
Le conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche
Multivac A300/43 à cycle de réinjection de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation avec de l’azote technique ou avec un mélange azote-dioxyde de carbone. La
durée du cycle d’injection du gaz est réglée de manière à maintenir une légère dépression au
sein des sacs. La valeur de la dépression créée dans le sac est estimée par celle de la cloche, lue
sur le cadran de la machine au moment de la soudure. Les témoins placés en atmosphère
confinée sont ensachés avec de l’air dans le même type de sac à l’aide d’un soude-sac, Impulse
Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
Les semences ensachées sont placées dans une armoire métallique à l’abri des rongeurs et des
termites. Toutes les saches subiront les mêmes conditions de stockage à savoir la température
et l’humidité relative ambiantes. Elles seront ainsi stockées pour une durée de 3 ans avec 6
séries d’analyses (tous les 6 mois).
1.1.5 Les variables mesurées
1 1.5 1
-
Caractéris.tion de l’état initial des graines
Elles portent sur les caractères physiques, sanitaires et le pourvoir germinatif des graines. Ce
dernier est estimé par deux paramètres, la vitesse et le taux de germination.
0 Les caractéristiques physiques des graines sont évaluées sur 30 et 10 échantillons
(respectivement essai GGPl et GGP2) de 200g. On détermine le poids moyen de 100 graines
et le nombre de graines cassées et dépelliculées. La teneur en eau des graines est exprimée en
pourcentage du poids frais.
0 L’état sanitaire des graines est estimé après avoir placé les échantillons (également 30 et
10 éc’hantillons de 200g) 45 jours en observation dans notre salle d’élevage d’insectes
(température et humidité relative ambiante en moyenne 30°C et 60%). On dénombre alors les
graines présentant des dommages de Caryedon serratus (Oliver) (trou de sortie à bord net de
larves ou d’adultes), de Tribohm castuneum (Herbst), de moisissures (graines jaunes). On
dénombre également à cette occasion les graines présentant des dommages du diplopode
Peridontopyge
conani (trou à bordure irrégulière sombre occasionné au champ).
3
Allas E..
Technolofzie Post-Récolte de l’arachide : Rar>port d’exwh-lmentation
1998
ISRAXIRAD-CA
0 Le taux et la vitesse de germination sont établis sur 30 ou 10 échantillons de 100 graines
(essai GGPl et GGP2). Les tests de germination sont réalisés sur 100 graines déposées dans
une boite de Pétri contenant deux feuilles de papier filtre humectées d’eau distillée et stérilisée
à l’autoclave (20 minutes à 12OOC). Une graine est considérée comme germé lorsque la
radicule crève le ,tégument séminal et mesure au moins 2mm. Les graines germées sont
dënombrées chaque jour pendant quatre jours. Le taux de germination est le pourcentage de
graines germées après 96h (Gillier et Sylvestre, 1969). Les graines utilisées pour les tests de
germination ne sont pas triées au préalable. Le taux de germination représente bien l’ensemble
de la population de graines d’arachide et pas uniquement les graines saines. Il reflète ce qui est
observé au champ.
La vitesse de germination est estimée par la formule du coefficient de vélocité. Elle se calcule à
l’aide de la formule suivante(Côme, 1970):
(NJ +N&+...+N,,.T,)
Vitesse de germination (inverse du coefficient de vélocité) =- (N, + N, +. . .+N,)
N,, est le nombre de semences germées au temps T1, NI le nombre de semences qui ont germé
entre le temps T1 et TZ etc. Cette formule donne le temps moyen nécessaire à la germination
des semences étudiées et s’exprime en unités de temps (iours, heures...). Plus facile à
appréhender et représentant parfaitement l’énergie germinative des graines, ce paramètre a été
préféré à l’indice d”énergie germinative utilisée précédemment, grandeur sans unité variant
entre 0 et 300.
.l- 1.5.2 Paramètres observés tous les 6 mois
Avant l’ouverture des sacs, leur composition atmosphérique est contrôlée. Les teneurs en 02 et
CO* sont mesurées à l’aide de l’analyseur O#ZOz Abiss PAK 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 0,5% pour le dioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO* inférieures à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà
de cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en 02 et
COz. A l’ouverture des sacs, on détermine sur un et trois échantillons par répétition
(respectivement essai GGP2 et GGPl) la teneur en eau, le pouvoir germinatif De même, on
évalue pour un et cinq échantillons de 200g par répétition, l’état physique et sanitaire des
graines.
1.2 Résultats - Discussion
1.2.1 Caractérisation de 1 ‘état initial
1.2.1.1 Essai GGPI-
Pour chaque variëtë, trente échantillons sont prélevés dans les lots de graines parfaitement
homogénéisées. L’état physique, sanitaire et germinatif des graines est présenté dans le tableau
1. Les lots de semences présentent peu de dommages physiques et sanitaires. Le faible
pourcentage de graines cassées et dépelliculées est similaire pour les deux variétés. De même,
les dégâts de bruches, d’iules et de champignons sont d’égale importance pour les deux
variétés. On constate néanmoins que le ravageur secondaire, T. Castaneum est apparement
absent du lot de semences de GH 119-20. Le taux de germination des deux variétés, 55-437 et
4
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’ex&-imentation 1998
ISRAKIRAD-CA
GH 119-20 est relativement élevé soit respectivement 85 et 94%. De même, les vitesses de
germination des deux variétés sont voisines de 45heures.
Critère considéré
5 5 - 4 3 7
G H 1 1 9 - 2 0
Poids de 100 graines (g)
33,60
(0,18)
59,72 (0,44)
Etat physique
Cassées (%)
0,09
(0,04)
0,15
(0,08)
Dépelliculées (%)
0,42
(0,13)
0,44
(0,07)
Teneur en eau (%)
3,48
(0,06)
3,93
(0,ll)
Bruchées ( % )
0,03
(0,04)
0,07
(0,0.5)
Etat sanitaire
Dégâts d’iules (%)
0,ll
(0,05)
0,35 (0,l 1)
Dégâts de T. castaneum (%>
1,60
(0,24)
0,oo
(0,OO)
Moisies (% )
0,Ol
(0,011
0,Ol
(0,02)
Pouvoir germinatif
Taux de germination à 96H (%)
85,07 (1,28)
93,73 (0,93)
Vitesse de germination (h)
44,95
(0,89)
46,03 ( 0 , 8 3 1
Tableau no1 : caractérisation initiale des lots de graines 55-437 et GH 119-20 de l’essai GGPl .
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
Une série de vingt tests de normalité (test d’ajustement de Kolmogorov-Smirnov) a également
été réalisée. Ces tests mettent en évidence que les lots de graines de 55-437 et GH 119-20
sont constitués d’une unique population de semences quelle que soit la variable considérée,
taux de germinati0.n (fig. l), teneur en eau, infestation par les différents ravageurs.. .
Densité
/
-
0.1’1
Distibution de la variable
I
/
0.051
I
1
7 6 . 5
7 9 . 5
8 2 . 5
8 5 . 5
813.5
9 1 . 5
Taux de gerrmnation
à 96h (%>
Figure no1 : Fonction de répartition et distribution de la variable taux de germination de la variété
55-437 (moyenne=mode= 84,63 ; D de Kolmogorov : 0,135 1).
1.2.1.2 Essai GGP2.
L’essai GGP2 ayant été initié un mois après l’essai GGPl, une nouvelle caractérisation de
l’état initial semblait indispensable. Les analyses ont été réalisées sur 10 échantillons de 200g.
L’état sanitaire et physique des graines est comparable à celui de l’essai GGPl . On observe
cependant une importante diminution du pouvoir germinatif des graines de 55-437 alors que le
taux de germination à 96H de la variété GH 119-20 n”est pas significativement différent de
5
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
celui de l’essai GGPl . La vitesse de germination est également comparable dans les deux essais
(tab.2).
C ritére con sidéré
55-437
GH 119-20
Poids de 100 graines (g)
29,33 ( 1 . 0 3 )
54,33
(l,OO)
Etat physique
Cassées (%)
0,18
(0,061
0.27
(0,181
Dépelliculées
(%)
1,4.5 CO,4 1)
0 . 9 2 (0,22)
Teneur en eau (X)
3.80
(0.21)
3.98
(0.40)
B ruchées (%)
0,oo
(0,001
0.00
(O,OO)
Etat sanitaire
Dégâts d’iules (%)
0,90
(0.80)
1 ,oo
(0,251
Dégâts de T. casfaneum (%)
1.04
(O,lO)
0.00
(O,OO)
Moisies (%)
0.00
(0,OO)
0.00
(0.02)
Pouvoir germinatif Taux de germination à 96H (%
63,SO
(6,681
89,80
(3,02)
Vitesse de germination (h)
43,83
(2,90)
43.39
(2,10)
Tableau no2 : caractérisation initiale des lots de graines 55-437 et GH 119-20 de l’essai GGPZ.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance P#our un risque CI=~%.
1.2.2 Première série d’analyses après 6 mois de stockage
1.2.2.1. Teneur en gaz des sacs
@ Essai GGPl
Les teneurs en oxygéne et en dioxyde de carbone des témoins, air confiné ont évolué au cours
du stockage (tab.3). Quelle que soit la variété, la teneur en oxygène des témoins diminue de
10,l points. En parallèle, la teneur en dioxyde de carbone augmente de 6 à 7 points. Cette
modification des teneurs en oxygène et en dioxyde de carbone au sein des sacs témoins est
imputable à la faible activité métabolique des graines. En effirt, la dégradation des lipides de
réserve d’une graine d’oléagineux est caractérisée par un quotient respiratoire (volume de CO2
rejeté/volume de 02 absorbé) tendant vers 7/12 (soit 0,58) (Binet et Brunei, 1968). Nous
obtenons pour les deux variétés un rapport moyen de 7/10 (soit 0,7). Par ailleurs,
l’augmentation du nombre de Tribohm castaneum (tab. 3) dans les sacs s’accompagne
nécessairement d’une augmentation de l’activité respiratoire au sein des sacs.
Après 6mois de stockage, la composition gazeuse des sacs compensées avec de l’azote reste
conforme à ce qui était souhaité, ceci est particulièrement vrai pour la variété d’huilerie.
Traitement
Variété
A I R
AZOTE - 98% N2
0, WI
CO, (%)
0, W)
CO, (%)
N, IN)
55-437
10,83
(3,18)
6,50 (2,04)
1,43
(0,68)
2,00 (0,OO)
96,57 (1,OO)
GH 119-20
10,87
(0,35)
7,00
(1,50)
6,43
(5,72)
2,00 (0,OO)
91,57 (1,OO)
Etat initial
20,90
(0,OO)
1,so
(0,OO)
1,60
(0,30)
1,40
(0,lO)
97,00 (0,lO)
Tableau no3 : Teneurs en gaz des sacs 6 mois après l’ensachage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque CI=~%.
6
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAJ&CA
0 Essai GGP2
Cette essai est marqué par un problème de perte d’anoxie sur de nombreux sacs, avec des
teneurs anormalement élevées en oxygène ou faibles en dioxyde de carbone (tab.4). Un seul
sac sur 18 est revenu à la composition atmosphérique de l’air soit 20,9% d’oxygène et 0% de
dioxyde de carbone. Dans les autres cas, la composition gazeuse correspond à des conditions
d’hypoxie, avec une teneur en oxygène variant de 4 à 15%. La perméabilité des sacs n’est pas à
mettre en cause puisque l’essai GGPl met en avant l’effet barrière des sacs PBT300. Les hites
apparemment minimes proviennent probablement d’une mauvaise soudure à l’ensachage. En
effet, l’utilisation continue de l’ensacheuse entraîne une surchauffe de la barre de soudure, ce
qui modifierait la perméabilité aux gaz au voisinage immédiat de la ligne de suture. La durée de
la thermo-soudure devrait donc être ajustée au cours de séance d’ensachage.
Ce problème de perte d’anoxie a déjà été rencontré lors des essais de 1991-97 et constitue le
point faible de cette méthode car il réduit sa fiabilité. Il est imputable à l’absence de dispositifs
de contrôle de l’ensachage (température, pression, composition gazeuse.. .), seules les durées
étant réglables.
55337
GH 119-20
Buression
0 2
CO2
0 2
CO2
art
Air COLlfhé
oui
15.27 (4,53)
1.67 (0.3311
7.70 (0,ll)
4,33 (0,33)
Air Cor&né
llOIl
8.65 (0,49)
1,75 (0,49)1
10,80 (3,63)
2,83 (0.86)
Azote (98%)
oui
390 (0,33)
1,83 (0.33)’
7.73 (0.24)
2,OO (0.00)
Azote (98%)
non
7,27 (0.07)
1.50 (0,oo)l
5,85 (5,51)
1,33 (0,OO)
tlzole-CO2 (88%-10%)
oui
2.77 (0.07)
2.17 (O,oo),
6.40 (0734)
3,33 (0,oo)
Azote-CO2 (88?&10%)
llOll
11.49 (11.57)
1.50 (0.00)
4.87 (7.25)
2.50 (0.00)
Tableau no4 : Composition gazeuse des sacs après 6 mois de stockage.
L<es valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
1.2.2.2 Caractéristiques phvsiaues. sanitaires et phvsioloniaues (germination)
0 Essai GGPl
Après six mois de stockage et quel que soit le traitement considéré, le taux de graines cassées,
dépelliculées, bruchées et moisies n’est significativement pas différent de celui mesuré à
1”ensachage (tab. 5). II est à noter que les sacs stockés dans une armoire métallique ont subi de
nombreux déplacements susceptibles d’occasionner des frottements et donc une rupture de la
pellicule des graines. Contrairement à ce qui pouvait être supposé, le maintien d’une légère
dépression au sein des sacs n’améliore pas la tenue des graines.
L,e taux de graines infestées par 7’. castanezrm augmente au cours du stockage occasionnant
une diminution du taux de graines saines qui reste néanmoins :supérieur à 90%. La progression
de l’infestation par ce ravageur secondaire est cependant freinée par le maintien d’une anoxie
(azote) ; ceci est particulièrement vrai pour la variété GH 119-20 qui était apparemment
exempte de ce ravageur à l’ensachage. L’apparition soudaine de ce ravageur révèle l’existence
d’une infestation cachée, non révélée l’observation des échantillons maintenus pendant 45 jours
en salle d’élevage.
Dans la littérature sur ce ravageur, une teneur en oxygene supérieure à 1% ne permet pas de
l’éradiquer complètement. Une atmosphère composée à 98% d’azote et 2% d’oxygène induit
un taux de mortalité des adultes et larves inférieur à 20% (Harein et Press, 1968 et Soderstrom
et a/. , 1992). Par ailleurs plusieurs cas de résistance à l’anoxie ont été signalé chez cet insecte
qui est capable d’entrer en diapause et de mobiliser ses triglycérides de réserve (Donahaye,
1990a et 1990b). Des attaques de T. castaneum ont également été observées après deux
7
Alias E..
Technolwie Post-Récoke de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
années de stockage sous anoxie compensée avec un mélange 80/20 d’azote et de dioxyde de
carbone (Droit, 1994). Dans le cadre de notre essai, les dégâts observés après 6 mois de
stockage sont relativement modestes, il sera intéressant de voir ce qu’il en est après 12 mois et
plus.
Variable considértk
Etat physique
Etat sanitairr
Pouvoir germinatif
Cassées Dépelliculées Teneur en eau Bruchées T. casfaneum
Saines
TX de germination à %H Vit. de germ.
(04
%
%
%
%
%
96
(h)
variétt 55-437
ïiir confiné
0,08
0.46
4,02
0,02
8,65
92,68
83,33
52.00
Azote
0,21
0,42
3,89
0,os
6,77
90,68
85967
51.33
Test F
ns
ns
n s
ns
ns
ns
ns
ns
cv
57,60
37,50
3,lO
93,30
44.20
3,‘70
3.00
1 . 6 0
Jaleur initiale 0.09 (0.04) 0.42 (0,13)
3.48 (0.06)
0.03 (0,04)
1,60 (0,24) 97.75 (0.27:
85,07 (1.28)
44.95 (0.89)
variété G H 11930
Air confiné
0.39
0.29
4.08
0,06
6.02 a
93,:!5 b
91,33
54.00
Azote
O,K!
0122
3,93
0.08
1.62 b
97.96 a
91.67
58,67
Test F
n s
n s
n s
ns
***
* *
ns
ns
c v
144.50
27,lO
2,30
70,oo
23,40
IJO
2.00
5.70
Valeur initiale 0.15 (0.08) 0.44 (0.07)
3.93 (0.11) 0.07 (0.05)
0.00
98.98 (0.15;
93.73 (0.93)
46.03 (0,83)
Tableau no5 : Analyses des graines d’arachide après six mois de stockage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a+%, ns non
significatif, ** hautement significatif, *** très hautement significatif. Les moyennes suivies de la même
lettre ne sont pas significativement différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Keuls.
Pour une variété donnée, la capacité germinative’ et la vitesse de germination des semences ne
sont pas significativement différentes d’un traitement à un autre (tab. 5). De même, il n’y a pas
de différence de capacité germinative entre le jour de l’ensachage et celui de l’ouverture des
sacs.
Les résultats sont en accord avec les observations faites durant ces six dernières années dans le
laboratoire ISRA de Bambey (Droit, 1994 et Thibault, 1997). En effet, le taux de germination
des semences d’arachide, variété 73-33 (huilerie-bouche), ne chute de façon significative
qu’après 24 mois de stockage sous anoxie. L’utilisation d”une atmosphère riche en azote
(98%) et appauvrie en oxygène s’avère alors plus efficace qu“un ensachage avec de l’air (Slay
et a/., 1980 et Thibault, 1997).
Le maintien d’un taux de germination élevé est en partie lié à une très faible teneur en eau des
graines (Norden, 1981). Ellis* (1996) rapporte que des semences d’arachide stockées pendant
cinq années à 20°C dans des fûts hermétiques avec une teneur en eau des graines de 2%
conservent mieux leur capacité germinative que des graines contenant 5,5% d’eau -
respectivement 92?/0 et 80%. Cette équipe suggère que la teneur en eau optimale pour une
longévité maximale est de 2% avec une humidité relative de 11% et une température de 20°C
et suggère une conservation longue durée des semences d’arachide selon ces conditions (Ellis
et al., 1988). Cette dernière recommandation suscita la réaction du Laboratoire3 National De
Stockage des Semences basé à Fort Collins, US. Les responsables de ce laboratoire montrent
en effet que la vigueur des semences est optimale avec une teneur en eau des graines de 3,3%
pour un stockage à 35°C et une humidité relative de 16% (correspondence Ellis et al. et
’ La capacité germinative est le pourcentage de semences capables de germer dans des conditions bien définies.
Ici à 3O’C. après 96 heures et avec humidité relative de 70 à 80%.
’ Department of Agriculture, University of Reading, Earley Gate. PO Box 236, Reading RG6 2AT. UJK
” United States Department of Agriculture - Agriculhn-al Research Service, National Seed Storage Laboratory,
Fort Collins, CO 80~523’ USA.
8
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
Vertuci and Roos, 1991). Bien qu’il nous fut impossible de determiner l’humidité relative au
sein des sacs, nos conditions de stockage s’approchent de celles citées par Vertuci et son
équipe (température moyenne de 30-35°C teneur en eau des graines de 3-4%) et
expliqueraient en partie le taux de germination élevé que l’on observe.
Malgré le maintien d’une capacité de germination élevée (92% pour la GH 119-20), la vitesse
de germination diminue. Le temps moyen nécessaire pour que les semences germent, augmente
donc de façon significative par rapport à l’état initial (52 à 58h après six mois de stockage
contre 45-46h à l’ensachage). Les semences semblent rencontrer plus de difficultés à mobiliser
leur réserve lipidique mais une fois le processus engagé, le taux de germination des graines à
96h reste proche du taux initial.
0 Essai GGP2
L!‘état physique des semences n’est pas significativement différent de celui à l’état initial et ceci
quel que soit le traitement et la variété considérés (tab.6). Les prises d’air accidentelles
survenues au cours du stockage sont à l’origine de la modification de la composition
atmosphérique des sacs mais l’on ne retrouve pas pour autant la composition de l’air. De ce
fait, il est impossible d’établir un lien entre la bonne tenue des graines et la composition
gazeuse des sacs. L’état sanitaire des graines des deux variétés se détériore au cours du
stockage. Le pourcentage de graines attaquées par le Tribolium castaneum et de graines
moisies augmentent de façon significative.
Pour la variété 55-437, le taux de germination à 96H chute considérablement après ces six
mois de stockage. De même, le temps nécessaire à la germination est augmenté et passe de 44h
à 56h en moyenne.. Le pouvoir germinatif des graines de GH 119-20, reste comparable à celui
observé à l’ensachage.
AlazsSE-k
oui
0,al
1,82
3s3
11,51
op
8467
5233
5%
Aircxxis
mil
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36.5
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1,62
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oui
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3,8 (0,21)
O,CO(O,CO) O,Ol(O,@97,81(0,4~
89,8 (3,@
43,39 (2 10)
Tableau no 6: Analyses des graines d’arachide après six mois de stockage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5% ; ns non
significatif.
9
Alias E..
Technolueie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAICIRAD-CA
<.,----
-mDm-------------B
-.--
.
..-
.--_
- . -
Conclusion :
Conformément à ce qui avait été obtenu lors des essais longue durée de 199 1 à 1994 puis de
1994 à 1997, le potentiel de germination des semences d’arachide se maintient après six mois
de stockage sous anoxie compensée avec de l’azote. L’hypothèse émise pour l’essai GGPl
n’est donc ni mise à défaut ni confirmée, cette expérience prometteuse devant être
menée à son terme.
Les hypothèses avancées pour l’essai GGPZ, n’ont pu être testées, En effet, les nombreuses
prises d’air survenues au cours du stockage ne nous permettent pas de tirer de conclusions
définitives.
Globalement, il ressort de cette première série d’analyses les points suivants :
- le sac constitue une barrière mécanique interdisant les attaques de bruches ou une
infestation par des champignons,
- les semences d’arachide conservent une faible activité métabolique modifiant en partie
la composition gazeuse des sacs sous air confiné,
- la composition des sacs permet de maintenir la composition gazeuse initiale des
traitements sous anoxie,
- l’anoxie appliquée permet de freiner la progression de T. castaneum sans pour autant
l’éradiquer totalement,
- après six mois de stockage, la capacité germinative des semences est maintenue quel
que soit le traitement et la variété considérée,
- la vitesse de germination diminue de façon significative sans pour autant affecter la
capacité germinative des semences,
L,‘infestation cachée révélée après six mois de stockage dans l’essai GGPl est intéressante à
suivre. Dans cette perspective les adultes présents dans les sacs devront être dénombrés à la
prochaine série de tests.
L<‘avenir de l’essai GGP2 est plus incertain. En effet, si de nouveaux problèmes de perte
d’anoxie venaient à être révélés, l’essai serait dénaturé et son objectif ne pourrait être réalisé. Il
serait néanmoins intéressant d’y suivre le devenir des infestations de T. castaneum et le
potentiel germinatif des semences conservées en condition d’hypoxie.
Echéancier des essais GGP
Essai
Date d’ensachage
6mois
12 mois
18 mois
24 mois
30 mois
36 mois
GGPl
25 mai 1998
25 nov. 98 25 mai 99 25 nov. 99 25 mai 00 25 nov. 00 25 mai 01
GGP2 25 juin 1998
5 janv. 98
25 juin 99
5 janv. 00
25 juin 00 5 janv. 01
25 juin 01
Fichiers correspondant aux essais
Essai
Protocole
Données+tableaux
Texte rapport
GGPI
protoc6.doc
GGPIOmois.xIs
GGPl Gmois.xls
GGP.doc
GGP2
protoc6b.doc
GGP2-Omois.xls
GGP2 6moisxls
10
Alias E..
Technolopie Post-Récolte de l’arachide : Rasport d’exmkimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
Adsorption du dioxyde de carbone par des semences d’arachide
conservées sous atmosphére modifïee. Impact sur leur pouvoir
germinatif.
2. Adsorption du dioxyde de carbone par des semences d’arachide
conservées sous atmosphère modifiée. Impact sur leur pouvoir germinatif.
L,“utilisation des atmosphères modifiées comme moyen de désinsectisation des produits stockés
retient de plus en plus l’attention des organismes stockeurs. En effet, elle présente des
avantages certains par rapport à la lutte chimique conventionnelle. Il s’agit notamment :
1. de l’absence de résidu après traitement,
2. d’une mise en œuvre peu différente de celle des gaz insecticides actuellement en usage
(CHsBr et PH,),
3. de l’absence de toxicité aiguë pour l’homme,
4,. d’une efficacité comparable à celle des insecticides actuellement utilisés.
Cependant, contrairement à un gaz inerte tel que l’azote, le dioxyde de carbone est adsorbé par
les graines d’arachide sans que I’on sache quelle en est la conséquence. Ce phénomène fut
observé dans le laboratoire de technologie post-récolte au cours des essais de conservation
sous atmosphère modifiée de semences d’arachide menés de 1’391 à 1997. D’après les premiers
travaux (Droit, 1994), la quantité de gaz carbonique adsorbé par l’arachide est fonction de la
quantité d’arachides présente ainsi que de la teneur initiale de ce gaz (1 OOml de CO2 par kg de
graines sous une atmosphère à 33% de COL). Dans la perspective d’une éventuelle
préconisation du procédé de conservation sous C O 2, il est indispensable de déterminer les
effets de ce gaz sur la qualité semencière des graines.
Dans un premier essai préliminaire, nous nous proposons de confirmer ces premiers résultats
en mesurant l’adsorption et sa réversibilité. Dans un second essai, nous étudions l’effet de cette
adsorption de gaz carbonique sur le potentiel germinatif de graines d’arachide.
2.1 Matériel et méthode
2.1.1 Description des essais
2.1.1.1 Essai nré’liminaire
Hypothèses :
- Au cours d’un stockage sous une atmosphère enrichie en dioxyde de
carbone, les graines adsorbent une part importante du gaz carbonique.
- De retour à l’air, les graines libèrent ce gaz dans l’atmosphère.
Il s’agit d’un essai a un facteur avec trois répétitions de 200g :
- Composition atmosphérique des sacs (4 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, Nz :78%, CO2 :0,,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Anoxie compensée avec 78% d’azote technique (Nz :98%, 02 : l-2%) et 20%
de dioxyde de carbone sous 1 atm.
3- Anoxie compensée avec 68% d’azote technique et 30% de dioxyde de
carbone sous 1 atm,
4- Anoxie compensée avec 48% d’azote technique et 50% de dioxyde de
carbone sous 1 atm.
On étudie le phénomène d’adsorption du CO* par les graines en suivant l’évolution de la teneur
en dioxyde de carbone au sein des saches. Des prélèvements de gaz sont effectués toutes les
heures pendant 8 heures puis toutes les 24H pendant cinq jours (soient 13 séries de 12 sacs).
1 1
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CRUD-CA
Apres chaque prélèvement les graines sont ensachées avec de l’air durant 24H. On mesure
après ce délai la teneur en COz au sein des saches qui met en évidence la libération du CO2
dans le milieu.
2.1.1.2 Essai adsorntion-germination
Hypothèses :
- La perméabilité des saches au dioxyde de carbone n’est pas en cause,
- L’adsorption est dû à I’afinité des graines pour le dioxyde de carbone
- Le dioxyde de carbone adsorbé par les graines diminue leur potentiel
germinatif après 24h passées à l’air libre.
II s’agit d’un essai à deux facteurs et trois répétitions de 1OOg :
- Composition atmosphérique des sacs (4 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, N2 :78%, CO2 :0,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Anoxie compensée avec 98% d’azote technique (N2 :98%, 02 : l-2%) sous 1
atm.
3- Anoxie compensée avec 88% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone sous 1 atm.
4- Anoxie compensée avec 68% d’azote technique et 30% de dioxyde de
carbone sous 1 atm,
- Matériel (2 niveaux)
l- arachide, variété d’huilerie 55-437 (Spanish),,
2- bille d’aluminium de la taille d’une graine d’arachide.
Les billes d’aluminium joueront le rôle de ‘blanc’. On souhaite ainsi montrer que I’adsorption
du CO2 se fait bien par les graines et que la perméabilité des saches n’est pas en cause.
L’expérience se fera en deux temps, une première phase qui aura pour objet l’étude de
l’adsorption du CO* et une deuxième phase basée sur l’étude de l’émission par les graines du
COz. Toutes les saches seront stockées durant 2 mois à température et humidité relative
ambiantes. Le phénomène d’adsorption ayant lieu dès les premières heures suivant l’ensachage,
les mesures sont faites à 7, 14, 30 et 50 jours de manière en mesurer les effets de la durée
d’exposition des graines au dioxyde de carbone. Après ouverture des sacs, les graines sont
ensachées avec de l’air. Après 24H, on mesure la teneur en CO* des sacs et le pouvoir
germinatif des graines.
Dans les deux essais, le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois
répétitions de 200g (essai préliminaire) ou 1OOg (essai adsorption). Les analyses statistiques
sont réalisées à l’aide du logiciel SAS en collaboration avec le biométricien du Centre d’Etude
Régional pour I’Amélioration et YAdaptation à la Sécheresse (CERAAS), David Boggio.
2.1.2 Le matériel
Les arachides utilisées appartiennent à la variété 55-437 (type Spanish) produites dans la
région de Diourbel durant la campagne pluviale de 1997. Achetée sur le marché de Bambey,
elle a été soigneusement triée au laboratoire avant d’être utilisée.
Les billes d’aluminium ont la taille et le volume moyen d’une graine d’arachide variété 55-437.
La quantité ensachée est de 170g en moyenne pour 1OOg d’arachide. On obtient ainsi des
volumes similaires.
12
.Alias E..
Technoiwie Post-Récolte de l’arachide : Rauport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
2.1.3 Les sacs
Les graines et les billes sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure
multicouches (polyamide-polyéthylène), résistants et peu perméables aux gaz. Il s’agit des sacs
BYV 200 (16X24cm) de la firme GRACE CRYOVAC. D’une épaisseur de 200~~ ils sont
caractérisés par leur très faible perméabilité à l’oxygène et au dioxyde de carbone,
respectivement 1 et 5 cm3’24h.m2.bar.
d 1.4 Le conditionnement
L,e conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche,
Multivac A300143 à cycle de réinjection de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation à l’azote ou à un mélange azote/dioxyde de carbone (à l’aide de deux
bouteilles). Les témoins confinés sans dépression sont ensachés avec de l’air dans le même type
de sac à l’aide d’un soude-sac, Impulse Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
2.1.5 Les variables mesurées
2.1.5.1 Composition atmosphérioue des sacs
La composition atmosphérique des sacs est contrôlée avant leur ouverture. Les teneurs en 02
et CO2 sont mesurées à l’aide de l’analyseur 02/C02 Abiss PAR 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 05% pour le dioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO2 inférieure à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà de
cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en 02 et
co2.
2.1.5.2 Détermination du pourcentage de dioxvde de carbone adsorbé et d’oxvaène libéré et
consommé
Le pourcentage de dioxyde de carbone adsorbé est la différence entre la teneur de ce gaz à
1”ensachage et à l’ouverture. 11 en va de même pour le pourcentage d’oxygène libéré et
c.osommé.
2.1.5.3 Estimation du potentiel germinatif (essai adsorntion uniquement)
Le potentiel germinatif est estimé par deux paramètres calculés à partir des tests de
germination, le taux de germination à 96H et la vitesse de germination qui rendent compte de
la capacité et de l’énergie de germination (Côme, 1970).
Les tests de germination sont réalisés sur 100 graines déposées dans une boîte de Pétri
contenant deux feuilles de papier filtre humectées d’eau distillée et stérilisée à l’autoclave (20
minutes à 120°C). Une graine est considérée comme germé lorsque la radicule crève le
tégument séminal et mesure au moins 2mm. Les graines germees sont dénombrées chaque jour
pendant quatre jours. Le taux de germination est le pourcenta.ge de graines germées après 96h
(Gillier et Sylvestre, 1969). Les graines utilisées pour les tests de germination ne sont pas triées
au préalable. Le taux de germination représente bien l’ensemble de la population de graines
d’arachide et pas uniquement les graines saines. Il reflète ce qui est observé au champ.
La vitesse de germination est estimée par la formule du coefficient de vélocité. Elle se calcule à
l’aide de la formule suivante(Côme, 1970):
(N,.TT;+N,.T,+...+N,.TJ
Vitesse de germination (inverse du coefficient de vélocité) =-
(N, + N,+...+N,)
NI, est le nombre de semences germées au temps Ti, N2 le nombre de semences qui ont germé
entre le temps Ti et TZ etc. Cette formule dorme le temps moyen nécessaire à la germination
13
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : RaDr>ort d’expérimentation 1998
ISRAXIR4D-CA
des semences étudiées et s’exprime en unités de temps (jours, heures...). Plus facile à
appréhender et représentant parfaitement l’énergie germinative: des graines, ce paramètre a été
préféré à l’indice d’énergie germinative utilisée précédemment, grandeur sans unité variant
entre 0 et 300.
2.2 Résultats - Discussion
2,2.1 L ‘essai préiiminaire
La composition atmosphérique des sacs témoins n’évolue pax au cours de ce laps de temps
(résultats non montrés). La respiration des graines n’interfère pas dans les premières heures de
l’ensachage avec le phénomène d’adsorption. Par ailleurs, les graines soigneusement triées et
conservées ne présentent aucun parasite susceptible de modifier la teneur en CO* des sacs. Le
phénomène que l’on observe est bien dû à un mécanisme physique d’adsorption et non à une
activité biologique.
L(‘atmosphère initialement riche en CO2 s’appauvrit rapidement. La teneur en CO* passe de 20,
30 et 50% à 14, 13 et 33%. La figure 2 montre la progression polynomiale asymptotique de ce
phénomène et sa stabilisation à un niveau donné. Ces faits sont: compatibles avec le phénomène
d’adsorption, dû ii l’affinité des graines d’arachide pour le dioxyde de carbone déjà observé
(Droit, 1994, Thibault, 1997). Le phénomène d’adsorption étant réversible (Le Torc’h et
Fleurat-Lessard, 1991), un équilibre entre l’adsorption et la désorption du CO2 par les graines
s’établit.
L,a vitesse d’adsorption du dioxyde de carbone est identique pour une teneur initiale en gaz
carbonique de 30 et de 50%. Le phénomène est moins rapide et moins important pour une plus
faible concentration en CO*. Des observations similaires sont rapportées avec des grains de
céréales. A partir d’une certaine concentration en COI, le phénomène d’adsorption se
manifeste. 11 est par ailleurs dépendant de la teneur en eau de grains ainsi que de la température
(Mitsuda et Y amamoto, 1980).
+Teneur initiale de 30%
?
L
:
5
à
y = 0,4487x2 - 5,8358x + 51,845
ii
R2 = 0,941l
I-
y = 0,3951? - 5,2zD6x + 3 0 , 5 4 7
R2 = 0,9699
0 -.I_
-~-
0 1
2
3
4
5
8
7
8
Durée du stockage en heures
Figure no2 : Evolution de la teneur en dioxyde de carbone au cours du temps.
La teneur en dioxyde de carbone du témoins étant proche de zéro, elle ne figure pas sur ce graphique.
14
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’exmkimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
L”adsorption de CO1 par les graines est susceptible d’activer le métabolisme respiratoire des
graines en déplaçant l’oxygène depuis l’intérieur vers l’extérieur de la graine (espace
intergranulaire). La mesure de la teneur en oxygène de sacs montre en effet une faible
augmentation de cette dernière (tab.7).
Teneur initiale en CO2
Stockage (H)
2 0 %
3 0 %
5 0 %
0
0,oo (0,OO)
0,oo (0,OO)
0,oo (0,12)
1
0,77 (0107)
2333 (0,83)
0.61 (0.21)
2
0,67 (0,06)
2,70 (0,22)
0,76 (0,ll)
3
0,91 (0,52)
3,23 (0,28)
1.03 (0,52)
4
1,67 (0.80)
4,77 (0,72)
1,99 (0,32)
5
1,07 (0,23)
5,70 (0,68)
1,26 (0,34)
6
0.87 (0,23)
5,60 (1 ,OO)
1.83 (0,06)
7
2.37 (2,03)
6,10 (0,90)
1.49 (0,43)
8
1.61 CO.1 7)
5.70 (2.36)
1.73 (0.57)
Tableau no 7: Augmentation de Ia teneur en oxygène au
cours du stockage sous une atmosphère modifiée enrichie
avec différentes teneurs en dioxyde de carbone.
Las valeurs entre parenthèses représentent ‘l’intervalle de
confiance pour un risque a=5%.
24 heures après le retour des graines sous une composition atmosphérique normale, on observe
pour les graines précédemment stockées sous dioxyde ‘de carbone une augmentation
considérable de la concentration en gaz carbonique et une diminution moindre mais franche de
celle en oxygène. Cela n’est pas observé pour les graines précédemment stockées sous air. Ces
variations traduisent d’une part la libération par les graines du CO2 adsorbé pendant le
stockage et d’autre part une consommation d’oxygène par les graines. La figure 3 illustre pour
le traitement sous 50% de COZ, l’importance du phénomène de désorption et de
consommation. Il en est de même avec 30% de CO* (non montré).
40
60
80
Durée du stockage (h)
Figure n03 : Libération de CO2 (désorption) et consommation d’Oz par les graines d’arachide ensachées
24h à l’air et précédemment stockées sous 50% de dioxyde de carbone. Le témoin n’ayant pas adsorbé
pas de gaz carbonique n’en libère pas.
15
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
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Il apparaît que le p’henomène d’adsorption n’est pas proportionnel à la concentration initiale en
dioxyde carbone (fig.2) mais dépendrait plutôt de la quantité de graines ensachées (Droit,
1994). L’adsorption est un phénomène physique réversible qui se caractérise par
l’établissement d’un équilibre de sorption entre les graines et l’espace intergranulaire.
L”adsorption étant un phénomène passif, les flux de gaz suivent les concentrations
décroissantes. Ces flux de gaz entraînent une modification de la teneur en oxygène susceptible
d’activer le métabolisme respiratoire des graines.
2.2.2 L’essai aabrptîon
2.2.2.1 Evolution de la teneur en dioxvde de carbone
Après 50 jours de stockage, la teneur en dioxyde de carbone des sacs contenant 1OOg de
graines d’arachide passe de 10 et 3 1% à 8 et 21%. La teneur en CO* des sacs contenant les
billes d’aluminium n’évolue pas ou peu. Une faible diminution apparente est observée dans le
cas des billes ensachées avec 3 1% de COî. Elle résulte probablement d’un mauvais réglage de
l’ensacheuse (plus proche de 29% que de 3 1%). En effet, cette diminution ne peut s’expliquer
par une fuite du sac, car si tel était le cas, la teneur en dioxyde de carbone après 50 jours de
stockage serait celle de l’atmosphère soit proche de 0% et non 29%.
u
14.00
9
12,00
P
10.00
z ô
s 1
8,QO
-v
4
8
6.00
0
PL
9
4,00
-5
2.00
>
0.00
0
20
30
40
50
Durée du stockage (jours)
Figure no 4: Adsorption du dioxyde de carbone au cours du stockage.
Le témoin air confiné et les billes ensachées avec 10% de CO1 ne présentent aucune modification de leur
teneur en gaz carbonique.
En conclusion, la diminution de la teneur en dioxyde de carbone est bien liée à une adsorption
par les graines d’arachide. L’étanchéité des sacs n’est pas à remettre en cause.
2.2.2.2 Evolution du pouvoir germinatif des semences.
Les tests de germination sont réalisés un jour après la remise à l’air ambiant des graines.
Quel que soit le traitement, la capacité germinative des semences est diminuée par rapport à
l’état initial(tab.8). Le taux de germination du témoin air confiné et du traitement sous azote se
maintiennent cependant mieux que les autres traitements.. Dès le 7” jours, on observe une
différence significative entre le traitement composé de 30% de CO2 et les autres atmosphères.
A partir du 14” jour, les graines conservées sous du dioxyde de carbone (10 ou 30%) se
démarquent de façon significative des autres arachides stockées sous une anoxie compensée
avec de l’azote ou sous une atmosphère confinée.
16
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Durée du stockage sous atmosphère modifiée
Traitement
7jow-s
14 jours
30 jours
50 jours
TeneurenC02 TG VG TG VG TG VG TG VG
W)
w>
09
PJ>
0-4
(%>
0-4
w>
04
Témoin air
0
79,67a 37,36b 81,OOa 45,12a 66,33a 39,49b 62,67 43,lO
Azote
0
7 2 , 0 0 a b 46,36a 66,33b 45,OOa 69,OOa 45,59a 54,67 44,16
Azote/diopde de carbone
10
61,33b 44,97a 51,67c 43,50a 48,33b 43,49a 64,33 43,32
tkzoteJdiomde
de carbone
30
44,OOc 42,37a 49,33c 38,04b 49,OOb 45,42a 56,67 43,Ol
Test F de Fisher
***
* *
* *
* *
* *
*
n s
n s
cv (%)
978
5,lO
10,3
4,4
10,8
4,4
9,s
6,3
Valeur initiale
T G: 79,9 +l- 3,15; ‘V G: 37,62 +I- 1,58
Tableau no 8: Evolution du taux de germination à 96H (TG) et (de la vitesse de germination (VG)
au cours du stockage sous différentes atmosphères modifiées.
Test F de Fisher : ns non significatif, * significatif, ** hautement significatif et *** très hautement
significatif. Les moyennes suivies de la même lettre ne sont pas significativement différentes au seuil de
5% par le test de Newman-Keuls.
La vitesse de germination reste stable et proche de 40 à 45h. Après, 50 jours de stockage,
l’activité métabolique des graines encore viables ne semble donc pas avoir été modifiée par la
c.omposition gazeuse des sacs.
Durée du stockage sous atmosphère modifiée
7jours
14 jours
30 jours
50 jours
T G V G
T G V G
T G V G
T G V G
(%) (h)
(%) (h) (%) (h)
(%) (h)
Contraste CO2
Moyenne sans
75.83 41,86
73,67 4.5,06
67,67 42,54
58.67 43,63
(avec ou sans)
Moyenne avec
52.67 43,67
50.50 40,77
48,67 44,46
60.50 43,16
F de Fisher (a=5%)
***
ns
***
**
***
ns
ns
ns
Tableau no9 : Analyse par la méthode des contrastes des effets du dioxyde de carbone sur le
pouvoir germinatif des semences d’arachide.
ns : non significatif, ** :hautement significatif, *** : très hautement significatif.
Il apparaît par la méthode des contrastes (tab.9) qu’une conservation sous une atmosphère
enrichie en dioxyde de carbone réduit de manière significative le nombre de graines
potentiellement aptes à germer. Cette dégradation est certainement due aux échanges gazeux
liés au conditionnement sous dioxyde de carbone (adsorption puis libération de dioxyde de
carbone, déplacement consommation d’oxygène). L’absence d’études approfondies sur ce sujet
ne nous permet pas d’identifier la ou les causes de ce phénomène. Il serait souhaitable de
réaliser une étude similaire avec des semences ayant un taux de germination initial supérieur à
95%.
17
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRNCIRAD-CA
..‘n<lll,---..--------I---
“.
Etude du cycle de développement de la bruche de l’arachide,
Caryedon serratzu OI., dans les
3. Etude du cycle de développement de la bruche de l’arachide, Caryedon
serratus Ol., dans les conditions d’élevage du laboratoire.
4
1
Figure 5 : Cavedon serrarus 01. sur graine d’arachide. A : Bruche adulte, B : Larve à l’intérieur des
cotylédons (Appert 1957 et Mc Farlane. 1996)
Dès 1934, Caryedon serratus 01. (fig. 5) est identifié comme étant le principal ravageur des
St:ocks d’arachides en coque (Arachis hypogaea L.) en Afrique de l’Ouest (Sagot et Bouffil,
1935). Ce petit C#oléoptère de la famille des Bruchidae sous famille des Pachymerinae est
inféodé à plusieurs espèces de Césalpinioidées (Tamarindus indica L., Pilostigma thonningi
Schum., Caxsia simeberiana DC...) et d’une Fabacée, Arachis hypogaea (arachide)(et Decelle,
1966 et Robert, 1982). Bien que son développement soit lent (2 mois en moyenne par
génération), la bruche de l’arachide induit au bout de trois générations des pertes dépassant
parfois 60% du poids sec en graine (Matokot et al., 1987). L.a biologie de ce ravageur a fait
l’objet de nombreuses études ( Sagot et Bouffil, 1935; Prevett., 1967; Conway, 1983; Pierre et
Huignard, 1990). Il apparaît que la durée moyenne du cycle de développement de C. serratus
varie sur l’arachide en coque entre 65 jours (Calderon et al., 1967) et 91 jours (Conway,
1983). Afin de mener à bien les expérimentations sur la bruche de l’arachide, il nous a semblé
indispensable de connaître le cycle biologique de cet insecte dans nos conditions d’élevage et
de comparer ce cycle à celui décrit dans la littérature.
3.1 Matériel et méthode
3.1-I Description de l’essai
Objectif: Définir les caractéristiques biologiques de la bruche de l’arachide dans nos
conditions d’élevage.
L,e dispositif comprend 4 répétitions de 50 graines infestées avec 2 couples et un témoin sans
bruche. Le témoin nous permet de mettre en évidence les éventuelles infestations cachées. Le
principe de la manipulation est repris dans la figure 6.
3.1.2 Matériel biologique
L’expérience s’est faite sur des graines d’arachides de bouche, variété GH 119-20, triées, issues
de la campagne 1997 (région de Nioro) et stockées sous vide durant 6 mois dans une armoire
métallique à l’abri des rongeurs et de tout autre ravageur.
19
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
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L,es graines saines sont mises en présence de bruches adultes âgés au plus de 24H provenant de
l’élevage du laboratoire. Les adultes utilisés sont issus de cocons isolés dans une boîte grillagée
en présence de gousses d’arachide (variété 55-437). Les gousses d’arachide sont connues pour
activer l’ovogenèse et la ponte des femelles (Delobel, 1989). Pendant 24H à intervalle de
temps régulier (30 minutes de 7H30 à 2OH30), les adultes émergeant sont séparés par sexe et
maintenus ainsi jusqu’au lendemain (pour obtenir un nombre suffisant de bruches). Ils sont
ensuite mis en presence de graines saines. Les élevages se font dans des boîtes en plastique
transparent d’un diamètre de 8 cm et d’une hauteur de 5cm dont le couvercle découpé est
recouvert d’un morceau de moustiquaire.
Les bruches ne sont pas alimentées et sont soumises à la température et humidité relative du
laboratoire (fig.7) soient en moyenne 65% et 30°C pour une durée de trois mois.
- 3 5 Température
Humidité relative (%)
1-30
(“Cl
50 --
~~ 10
11 -août
25août
&Sept
22-sept
6-O&
2n-oct
Snov
Dates de mesures
Figure no7 : Conditions d’élevage de la bruche, Caryedon Serra&s 01.
3.1.3 Les variables mesurées
Chaque jour, on compte le nombre d’oeufs par répétition jusq,u’à épuisement et mort des deux
femelles puis on observe les sorties de larves L4, de cocons ou d’imago. On détermine
a.insi une série de paramètres biologiques (tab.9).
w
UT&
w
de ponte: TX,, = - ;Fécondité: 7k, = 7 ;Mortalité des œufs: TX, = (l- e’. 100
2
( wBh7C.F
X M
-xi”‘)1oo
Mortalité larvaire : TX, =
1
Mortalité nymphale : TxM,, = -.100
w TN
w Tot
Mortalité de la population au cours du cycle de développement : Tx,~{~~, = (l- Z).lOO
Tableau no9 : liste et formule des paramètres considérés.
(fiT,,l : nombre total d’œufs pondus, ~Blancs : nombre total d’œufs supposés fécondés, XTot : nombre total
de cocons externes, xhl : nombre de larves mortes dans leur cocon, ETot : nombre total d’émergences.
On désigne par ‘oeufs féconds’, tous les œufs présentant une capsule céphalique visible par
transparence.
Le taux de mortalité de chaque stade de développement de la. bruche est estimé en établissant
le rapport entre le nombre d’individus morts par stade sur le nombre d’individus de la
population initiale.
20
Alias E..
Technolcwie Post-Récolte de l’arachide : Rauport d’ext>érimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
3.2 Résultats
Le témoin placé dans les mêmes conditions d’expérimentation que le reste de l’essai ne
présente aucun cocon ni émergence. Les graines utilisées peuvent donc être considérées
comme saines et notre témoin apparaît de ce fait comme un témoin négatif absolu.
L’oviposition des femelles débute le lendemain de I’infestation soit 4SH après l’émergence.
Les pontes deviennent maximales 4 jours après l’infestation (fig. S)avec 15 œufs par jour puis
chute rapidement pour atteindre moins de 5 œufs par jour et par femelle. Le nombre moyen
d’œufs pondus par une femelle est de 67,5 (Intervalle de confiance de 15,27 pour un risque
alpha de 5%) avec un maximum de SO,5 et un minimum de 48,5. D’après la courbe des pontes
cumulées, après ‘7 jours d’élevage la pente de la courbe s’infléchit. En pratique, on retiendra
donc cette date pour le retrait des adultes, 85% des pontes ayant déjà eu lieu.
Nombre d’oeufs ïoxoo -
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
Jours après l’introduction des alduites le 11108198
Figure no8 : Pontes d’oeufs de Cqwdon serratus au cours du temps (pour une femeIle).
Dans nos conditions d’élevage, les larves L4 sortent de la graine et forment dans les deux jours
qui suivent un cocon. Les premiers et derniers cocons apparaissent respectivement 20 et 70
jours après l’oviposition. Un maximum de cocons apparaissent entre le 40 et 45” jour (4
nymphoses par jour) puis le nombre de nymphoses par jour diminue pour stagner autour de 2
nouveaux cocons par jour. Les premiers adultes émergent 20 jours après la première
nymphose, la majorité d’entre eux sort de leur cocon entre le 30 et 35” jour et les derniers à 50
jours (fig. 9). Les deux pics correspondent certainement à un artefact cachant un seul pic
tronqué. Le cycle de développement de la bruche de l’arachide dure donc dans nos conditions
d’élevage entre 40 et 70 jours avec un maximum d’émergences entre 50 et 55 jours.
N o m b r e , T
i- Appariiions des cocons
1-m Emergences
L-.---
-1
..L_-..
0
5
10
15
îu
25
xl
36
40
45
50
56
60
65 70 75
80
Jours
i - - - - - -
~
-
-
-
-
-
~-
Figure n09 : Ovipositions, nymphoses et émergences de Caryedun serratus 01. au cours du temps.
2 1
Alias IL.
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKXRABCA
La mesure des paramètres biologiques des bruches met en avant un taux de pontes par femelle
de 67 pontes (tab. 10) mais une fécondité relativement faible de l’ordre de 33 oeufs féconds par
femelle. Le taux de mortalité moyen au cours du développement est élevé, 7 1,2 1+15,12. Avec
un taux de mortalité moyen de 52,05 le stade œuf se présente comme le stade le plus sensible
d.u cycle de développement de la bruche, la mortalité larvaire et nymphale étant respectivement
de 12,38 et 5,35% (soient 28 et 22% au sein de chacun des stades considérés).
-
Ponte/femelle Fécondité /femelle Mortalité Mortalité Mortalité Mortalité de la
desœufs larvaire nymphale
population
(Nombre
(Nombre d’œufs
W)
m
WI
(%l
d’œufs/femelle) féconds/femelle)
1
61,OO
32,50
46,72
15,57
4,92
67,21
2
80.50
55,50
31,06
21,74
4,97
57,76
3
80.00
23,50
70,63
5,00
5,00
85.63
4
48.50
19.50
59.79
7.22
7.22
74.23
Moyenne
67,50
32,75
52,05
12,38
5,53
71.21
Ecart type
15.58
16,ll
17.07
7.72
1,13
11.51
Intervalle de
15.27
15,79
16,73
7,57
1,ll
15.12
confiance
(a=5%)
Tableau no10 : Caractéristiques biologiques de la population des bruches élevées en laboratoire à
Bambey.
3.3 Discussion
Avant de se lancer dans une analyse approfondie des résultats, il est important de souligner que
cette étude porte sur quatre répétitions comportant chacune deux couples de bruches. Une
extrapolation est donc prématurée. Pour des raisons techniques, élevage vieillissant et nombre
d.‘émergences trop faible, il nous a été impossible de mener une expérimentation à plus grande
échelle. Cependant, les résultats obtenus correspondent parfaitement à ce qui est observé
ultérieurement chaque jour dans nos élevages (infestation d’un bocal par semaine avec en
moyenne 150 cocons pour 300g de graines).
L,e cycle de développement de C’aryedon serratus dans nos conditions d‘élevage concorde sur
de nombreux points avec ce qui a été décrit dans la littérature. L’oviposition dans nos
conditions se déclenche 48H après l’émergence des adultes soit 24H après l’infestation des
lots, ceci est en accord avec les travaux de Cancela Da Fonseca (1965), qui travaille à 25°C
sous une humidité relative de 70%. Par ailleurs, on observe bien un pic d’oviposition dans les 5
premiers jours d’lélevage (4ime jour dans notre étude). Le cycle de développement de nos
bruches se fait en 55 jours dans la majorité des cas. Cette durée est nettement inférieure aux 65
et 91 jours décrit respectivement par Calderon (1967) et Conway (1983). Nos conditions
d’élevage bien que non contrôlées varient peu et restent proches de 65% en moyenne pour
1”humidité relative: et de 30°C pour la température. Ces Cond:itions semblent être optimales et
expliqueraient la faible durée relative du cycle de développement. En effet, Mc Farlane (1996)
rapporte qu’il faut 42 jours en moyenne pour passer de l’œuf à l’adulte sous 70% d’humidité
relative et à 30°C mais que cette durée peut être allongée si :L’on se place dans les conditions
tropicales ambiantes. Il faut par exemple entre 56 et 105 jours en Gambie pour que la bruche
puisse accomplir son cycle (Mc Farlane, 1996). La durée de vie des adultes (14 jours), la
période d’oviposition (10 jours) et le nombre d’oeufs pondus (67,5+15,27) concordent avec les
résultats obtenus ‘par Cancela Da Fonseca (1965) et Calderon (1967). Enfin, la fécondité par
22
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’exrkrimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
femelle est similaire à celle décrite par Delobel (1989) dans l’e cas de bruches non alimentées
(30,9 f 20,5).
Les paramètres biologiques mettent en évidence au cours du développement une mortalité
élevée de 71,21fI 5,12 qui est essentiellement liée à une importante mortalité au stade œuf,
50,5+16,73. La compétition interlarvaire contribue à la mortalité larvaire (28,19&6,‘96) que
l’on observe. En effet, lorsque deux larves se rencontrent dans une même graine, l’une des
deux meurt à la suite de dommages physiques (morsures) causés par l’autre (Cancela Da
Fonseca, 1964 et Ndiaye et al., 1992). La mortalité nymphale que l’on observe est
anormalement élevée (22%) si on la compare à celle citée dans la littérature (2%). Elle est
attribuable dans notre expérimentation à un important parasitisme par un hyménoptère non
identifié. En effet, dans deux cas sur trois, des larves de ce parasitoïde ont été trouvées dans les
cocons dont le développement avait été stoppé.
Conclusion
La bruche de l’arachide, Caryedon serratus, est aujourd’hui. considérée comme le principal
ravageur des stocks d’arachides au Sénégal et plus généralement en Afrique. Une étude
minutieuse de son cycle de développement était donc essentielle pour la conduite d’essais
ultérieurs. La présente étude, bien que limitée par le nombre de répétitions, apporte des
précisions sur notre connaissance de cet insecte. Il apparaît que dans nos conditions d’élevage,
le cycle de C. serratus est de courte durée (55 jours en moyenne) ce qui n’est pas en
opposition avec Iles travaux de Mc Farlane
de 1996 qui avait pu obtenir un cycle de
développement de 42 jours dans des conditions de température et d’humidité relative jugées
optimales (70% et 30°C). L’essentiel des paramètres biologiques, fécondité (32,75), taux de
pontes (67,5), mortalité larvaire (37,40), sont par ailleurs similaires à ceux cités dans la
littérature. Compte tenu de ces résultats, cette étude pourra être valorisée sous la forme d’une
fiche technique reprenant l’essentiel des ces conclusions ainsi que les résultats des travaux
antérieurs réalisés par d’autres auteurs. Cette fiche servira de document de travail pour les
personnes intéressées par la conduite d’élevage de bruches de l’arachide au sein du laboratoire.
De même, il devient possible d’engager des expérimentations sur la bruche de l’arachide et
mesurer l’effet de différents traitements sur le comportement de cette dernière.
Fichiers correspondant aux essais
Essai
Protocole
Données-n-tableaux
Texte rapport
Elevage
protocO.doc
CycleAs
Elevage.doc
Fiche technique
cycle-papier.ppt
fiche.doc
23
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
L’élevage de Caryedon serratus OI.
Par Alias Emmanuel CSNICIRAD avec le concours de Barou Sidibe Technicien Entomologiste
Laboratoire d’Entomoiogie des Denrées Stockées et de Technologie Post-Récolte
Action ISRA - GGP 1998
Origine et importance économique
moustiquaire à mailles étroites. On introduit dans
chaquebocal 3009 de graines en moyenne pour une
Originaire du Sud de I ‘Asie, la bruche de l’arachide,
centaine de bruches (sous forme de cocon ou d’adultes
Cafyedon serratus OI. est signalée pour la première fois
âgés au plus de 24H). Les insectes subissent les
en 1910 dans des stocks d’arachide (Arachis hypogaea L.)
conditions ambiantes de température et d’humidité
en coque au Sénégal (Delobel, 1989). Ce petit coléoptère
relative. Les récents travaux menés au laboratoire ont
de la famille des Bruchidae sous famille des
montré que le cycle de développement de C. serrafus est
F’achymerinae
est naturellement inféodé à plusieurs
de 55 jours en moyenne pour une température et une
espéces d e C é s a l p i n i o i d é e s (Tamanhdus
indica L.,
humidité relative respectivement de 30°C et 65%. Dans
Fiiostigma thonningi Schum., Cassis siebetiana DC...). II a
ces conditions, I’oviposition a lieu 24H après I’infestation
su cependant s’adapter à une Fabacée, Arachis hypogaea
et peut être stimulée par la présence de gousses
(arachide) qui fut introduite en Afrique à la fin du XVIème
d’arachide (,Delobel, 1989).
siècle (Delobel, 1996). Bien que son développement soit
La durée de vie des adultes (14 jours sans alimentation)
lent (2 mois en moyenne par génération), la bruche de
peut être augmentée par I’apporl: d’eau et de graines de
l’arachide induit au bout de trois générations des pertes
pollen
(Delobel,
1989). II devient alors possible
dépassant parfois 60% du poids sec en graine (Matokot et
d’envisager une plus grande pérennité de l’élevage ainsi
al., 1987).
qu’une plus grande souplesse dans sa gestion.
Morphologie et Biologie
Conduite de l’élevage
Caryedon serratus OI. fait parti des holométaboles, son
On initie toujours un nouvel élevage à partir d’une nouvelle
cycle de développement se compose donc d’un stade
génération. Dans les conditions sus-citées, on peut
ceuf, d’une succession de stades larvaires (4 pour C.
considéré que le nombre de pontes est maximal après 7
seratus), d’un stade nymphal immobile et d’un stade
jours d’élevage (fig. 1) date à laquelle un retrait des
imaginai. Le passage d’un stade à un autre se faisant au
adultes est possible.
travers de mue (Inymphale et imaginale).
!
L’adulte mesure 4 à 7 mm de long. II est de couleur
1
N o m b r e
marron-gris avec de petites
/
d’œufs
Retrait des adultes possibles
I
6 0
-4o
t.&hes sombres sur les élytres.
II posséde des antennes et des
fémurs sériés. Par ailleurs, les
30
élytres ne
recouvrent pas
45
.-
_
30
- - -
P P
o o
n nt te es s Curnuk%es
purnaliires 1
complètement l’abdomen (Mc
1
20
i-_- _. -. ---L--.-- __-. --~:
F&ane,
1996). Les adultes
1 5 K- 10
sont capables de s’alimenter en
eau
et
pollen
mais ne
s’attaquent jamais à l’arachide
F-l
U-J
r--
m
-
r-J
7
Y-
en coque ou en graine (Appert,
Jours après l’introduction des adultes
1957 et Delobel, 1989). Les
mâles
se distinguent des
8
kigure n’l : pontes d’aufs de Catye& senzItus au &urs d u t e m p s ( p o u r
femelles par leur abdomen plu< j arve et arrondi à son
une femelle).
extrémité.
On peut ainsi réduire le nombre d’fzeufs par graine et donc
Les larves’ ont une morphologie,
le taux de mortalité larvaire (28%+7) qui est
une anatomie et un mode de vie
essentiellement lié à la compétition larvaire.
très différent de l’adulte. A
L’essentiel des opérations à mener ainsi que le cycle de
développement de la bruche sont représentés au verso de
l’éclosion, la larve Ll pénètre dans
cette fiche.
la graine. Les stades Ll à L4 se
succèdent et s’alimentent dans la
graine. La distinction des différents
Références bibliographiques :
stades larvaires se base sur la
Appert .J., 1957. - L.es parasites animaux drs plantea cuitivézs au ScGgal
taille (Ll :0,2 mm, L4 :6mm), le
et au Soudan. Jnspecîicn générale de I’agriculture I Centre de Raherche
nombre de soies et les organes
Agronomique de Ram&.
sensoriels portés par le prothorax
Delobel A, 1989. - Influence dea gousses d’aradkie (..4~roch~s hypogeo) et
de l’alimentation imaginale sur I’ovogénèse, I’accoupkmmt d la pente d~ez
La larve L4 qui a consommé
la brume Catyedon serratus. EMomol. exp. Appl., 52,281-289.
presque la totalité de la graine se
Delobel k, 1996. - Id~tikation morphomtique de populations soudano-
rapproche de la surface et découpe un trou circulaire de
sabélicnnes de brude de l’arachide (Olivier) (Coleoptera Brucbidae). J.
3mrn de diamétre à contours nets. La nymphose se fait
Al?. Zoo., 110, 5., 358-366.
au niveau de cet orifice ou à l’extérieur de la graline entre
Farlane MC d.A.., 1996. - Pest Control Seriea : Groundnuts, Storage insests
deux graines.
and mites. Natural Ressources Jnstitute, Toton, Hampshire (UK), 295-334.
Matokot L., Mapangou-Divassa S. et Delobel A., 1987. - Evolution des
populations de Curyedon serratus (01.) (Co~lenpkxa : brucbidae) dans les
Les conditions d’élevage
stocks d’arachide au Congo. Agronomie Tropicale, 42, 1,69-74.
Les kIevages se font dans des bocaux de verre dont le
couvercle découpé est recouvert d’un morceau de
1 C. serratus au stade adalte (a) et Iawe (b) (Appert, 1957)
“.
-.x*-I----
-v
de I’arachide sous atmosphbe modifiCe
A
4. Eradication de la bruche de I’arachide sous atmosphère modifiée
Curyedon serratus est le principal ravageur des stocks d’arachides (Sagot et Bouffil, 1935 et
Matokot et al., 1987). Cependant les pertes causées par cet insecte sont de nature et
d’importance variable selon qu’il s’agit d’arachides destinées à l’huilerie, d’arachides de
bouche et de confiserie ou de semences. Ces dernières sont en effet les plus exposées. Leur
durée de stockage est plus longue (I à 2 ans contre 4 à 8 mois pour l’arachide d’huilerie et de
bouche) aussi les dégâts par les insectes peuvent être considérables (toute graine attaquée
n’étant plus apte à germer normalement). Dans certains cas de stockage de semences effectués
dans de mauvaises conditions (absence de traitement, stockage à ciel ouvert) des pertes de plus
de 20% dues essentiellement aux bruches ont été observées après seulement 5 mois de
stockage. Le moyen de lutte couramment utilisé est la fumigation suivi d’un traitement
insecticide. La fumigation sous bâche au bromure de méthyle de par sa toxicité aiguë pour les
animaux est amenée à disparaître (utilisable uniquement pour le traitement des locaux de
stockage dans la CEE). Elle s’accompagne par ailleurs d’un traitement insecticide par
poudrage en sandwich lors du stock,age au magasin qui limite les pullulations d’insectes (Gillier
et Bockelee-Morvan, 1979). Les recherches sur la conservation sous atmosphère modifiée des
qualités germinatives de semences d’arachide ont montré l’efficacité de ce procédé pour le
contrôle des populations de bruches. En effet, après 18 mois de stockage le taux d’attaque des
semences d’arachide, variétés 73-33 et 55-437, est respecti,vement de 0 et 1,4 (Rouzière,
1986). Les travaux menés de 1993 àl 1994 au sein du laboratoire de technologie post-récolte de
I’ISRA de Kaolack montrent que l’éradication des bruches est. totale après au plus 21 jours de
conditionnement des graines d’arachide sous anoxie quel que soit le stade de developpement,
œuf, larve ou adulte (Droit, 1994). Afin de conforter et de préciser ces résultats deux
nouveaux essais ont été menés en 1997. Le premier permet de mesurer l’effet de différentes
compositions atmosphériques sur les stades Ll-L2 (formes cachées de la bruch.e). Le second
s’attache à démontrer l’efficacité de l’anoxie sur l’éradication de bruches au stade pupe (ou
cocon).
4.1 Matériel et méthode
4.1.1 Description des essais
Hypothèses :
- La larve de Caryednn serratus, responsable des dégâts, est tuée dans la
graine par l’application d’une atmosphère modifiée (essai larves:).
- Le stade pupe, stade précédent I’imago, est sensible à l’anoxie (essai pupes).
Dans les deux cas, on étudie le facteur composition atmosphérique qui comporte sept
modalités:
1 - air libre (témoin air),
2 - air confiné avec une légère: dépression
3 - anoxie compensée avec 98% de N2 avec une légère dépression,
4 - anoxie compensée avec 30% de CO* et 88% de NZ avec une légère dép:ression,
5 - air confiné sans dépression (témoin confiné),
6 - anoxie compensée avec 98’% de N2 sans dépression,
7 - anoxie compensée avec 30% de CO* et 88% de NZ sans dépression.
24
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
JSRAKIRAD-CA
Le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois répétitions.
L’unité expérimentale est de 200g (de graines d’arachide (variété 55-437) contenant soit 10
cocons (essai ‘pupes’) soit 10 graineis contenant au plus deux larves (essai ‘larves’). Les essais
sont menés jusqu’à l’émergence des (dix adultes du témoin placé en élevage à l’air ambiant. Les
analyses statistiques sont réalisées à Il¶aide du logiciel STATITCF version 5.0.
4.1.2 L ‘infestation des graines d’arachide
L’élevage de C. serratus se fait au laboratoire dans les conditions ambiantes de température et
d’humidité relative (30°C et 65% en moyenne) sur arachide d’huilerie, 55-437. Les cocons
nécessaires pour l’expérimentation sont directement prélevés dans l’élevage. :Le critère de
sélection est la présence d’une larve L4 vivante tissant son cocon. Des adultes âgés au plus de
24H sont également utilisés pour infester les graines d’arachide de l’essai ‘larve’ Au cours de
la journée, on retire régulièrement les graines présentant un ou deux œufs (capsule céphalique
visible par transparence) à leur surface. Les graines sont ensachées 1 à 2 jours après que l’œuf
ait pris la couleur blanche, signe de: la pénétration de la larve Ll. On obtient ainsi un lot de
graines infestées par des larves au stade Ll .
On utilise pour l’essai ‘pupes‘ dix cocons par répétition et dix graines contenant au plus deux
larves pour l’essai ‘larves’ que l’on rnélange avec 200g de graines d’arachide saines.
4.1.3 Les sacs
Les graines sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure multicouches
(polyamide-polyéthylène), résistants et peu perméables aux gaz. II s’agit des sacs BYV 200
(l6X24cm) de 1a firme GRACE CRYOVAC. D’une épaisseur de 2OOu, ils sont caractérisés
par leur très faible perméabilité à l’,oxygène et au dioxyde de carbone, respectivement 1 et 5
cm”24h.m2.bar.
4.1.4 Le conditionnement
Le conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche,
Multivac A300/43 à cycle de réinjec;tion de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation à l’azote ou à un mélange azote/dioxyde de carbone (à l’aide de deux
bouteilles). La durée du cycle d’injection du gaz est réglée de manière à maintenir une légère
dépression au sein des sacs. La valeur de la dépression créée dans le sac est estimée par celle
de la cloche, lue sur le cadran de la machine au moment de la soudure. Les témoins confinés
sans dépression sont ensachés avec de l’air dans le même type de sac à l’aide d’un soude-sac,
Impulse Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
Les semences ensachées sont placées dans une armoire métallique à l’abri des rongeurs et des
termites. Toutes les saches subiront les mêmes conditions de stockage à savoir la température
et l’humidité relative ambiantes. Elles sont ainsi stockées le temps nécessaire pour que les
adultes des témoins placés à l’air libre émergent et meurent. Après ce laps de temps, on
maintient en observation les sacs pendant 15 jours.
4.1.5 Les variables mesurées
4.1.5.1 Composition atmosphérique des sacs
La composition atmosphérique des sacs est contrôlée avant leur ouverture. Les teneurs en O2
et CO2 sont mesurées à l’aide de l’analyseur OJCOz Abiss PAK 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 0,5% pour le d.ioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO1 inf&-ieure à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà de
cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en O2 et
CO*.
25
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/ClRAD-CA
4.1.5.2 Observations
Quinze jours après la mort du dernier imago du témoin placé à l’air libre, on compte le nombre
d’émergences ou de larves dans chaque sac. Pour l’essai ‘larves’, on récupère les graines
porteuses des oeufs et l’on y réalise dles coupes fines afin de localiser les larves et d’en mesurer
la taille. Les larves récoltées sont classées en fonction de leur taille. On considère les critères
suivants (Prevett, 1967):
- taille inférieure à 0,2mm correspond au stade Ll,
- taille comprise entre 0,2 et 0,6mm correspond au stade L2-L3,
- taille supérieure à 0,6mm correspond au stade L4.
On calcule ainsi le taux de mortalité pour chaque stade larvaire en fonction de la population
larvaire totale.
4.2 Résultats-discussion
4.2.1 Composition gazeuse des sacs
La composition gazeuse des sacs des deux essais évolue de la même façon.
Pour les traitements avec une faible teneur initiale en dioxyde de carbone, la teneur en oxygène
diminue et celle en dioxyde de carbone augmente, ceci est particulièrement vrai pour les
graines placées en atmosphère confinée (tab. 11 et 12). Cette évolution résulte de l’activité
respiratoire combinée des graines et des larves en activité dans les graines. Elle a pour
conséquence un renforcement de l’anoxie pour les traitements avec de l’azote mais aussi la
création d’une anoxie dans les sacs initialement à 20,9% d’oxygène avec une concentration en
oxygène entre 0,4 et 3,4. Elle montre par ailleurs que l’étanchéité des sacs est parfaite.
Après 2mois de stockage, la teneur (en CO2 des traitements initialement enrichis en dioxyde de
carbone diminue et passe de 28% à 9%. Cette chute est liée au phénomène d’adsorption du
COz par les graines.
Trait-
Déppestion
02
PI2
02
CD2
N2
Aircontiné
OUi
209 @,oo)
13 Mm
77760 @,oo)
3,03 (0,36)
6,1’7 (0,33)
!Xl,80 (969)
Azote
OUi
270 (0930)
1,50 (0,OO)
95,80 (0,30)
1,97 (0,17)
2313 (0,33)
95,70 (0,34)
AzoteçoL!
oui
577 (0,24)
28,83 (933)
68,40 (911)
2p (0,23)
9,1’7 (0,33)
88,83 (917)
Aircorlhé
non
a~ @,W
1,50 (0,oo)
77,60 (0,oo)
1,50 (929)
7,17 (0,33)
91,33 (907)
Azote
non
500 a1 1)
4% KW)
%,M (W 1)
0,90 (911)
21’7 (0,33) %,33 (0,43)
Azut&rn
non
203 (90-r)
28,67 (O$S)
69,30 (0,59)
0,43 (0,17)
10,33 (0,65)
89,23 (0,53)
Tableau n”l 1 : Teneur en gaz des sacs de l’essai ‘larves’ à l’ensachage et 2 mois plus tard.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
Composition gazeuse initiale
composition g2llm à I’B
T&rnznt
IXpnzsion
02
PJ.2
0 2
C O 2
N2
Airconfins
oui
209 cwo
1,50 (OpI)
77,60 (0,Oo)
4,43 aw
6@ (QW
89756 (099
oui
1743 @,49
450 aw
97707 a46)
1767 (029
1,50 (0,OO)
%,83 (029
Azaxecm
oui
1,33 (0,23)
29,33 (1,18)
69,33 (0,94)
2,43 (0,13)
12,1’7 (0,86)
85,40 (0,89)
Aircorrhé
na1
2990 ww
1,50 (0,oo)
77,60 (0,oo)
2,07 (419
6,66 (O,Sf$
91,26 (0,59
IX41
0383 W9
1350 KW0
97367 CV9
0733 cw7)
2,50 (0,oO)
97,lO (0,06)
Azce-02
non
1,03 (0,07) 32$0 (1,13) 66,97 (1,13)
A70 W~~
17,83 (0,33) SO,46 (0,28)
Tableau no12 : Teneur en gaz des sacs de l’essai ‘pupes’ à l’ensachage et lmois plus tard.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
26
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de ll’arachide : RaDD0I-t d’expérimentation 1998
ISRAKXRAD-CA
4.2.2 Mortalité des larves et pupes
4.2.2.1 L’essai ‘larves’
Un mois après l’infestation, les premiers adultes émergent dans les boîtes d’élevage contenant
les graines conservées à l’air libre. ]Leur nombre ne dépasse pas 8 adultes par répétition. Les
graines utilisées étaient donc bien saines. Les graines porteuses d’œufs mais n’ayant pas eu
d’émergences sont soigneusement découpées, aucune larve n’est observée. La mortalité est
donc une mortalité au stade œuf Ell(e est de l’ordre de 3 l%f7,3 1 au seuil de 5%.
Quelle que soit la composition ga!.zeuse à l’ensachage, aucune émergence n’est observée
(tab. 13). L’ouverture des graines
permet d’isoler et de classer les larves par taille.
L’application d’une anoxie conduit rapidement à la mort des larves (stade Ll). Il sexiste en effet
une différence significative entre les traitements sous anoxie et ceux comportant une
atmosphère confinée. Pour ces dernières, la mort des larves survient au stade L2-L3. Cette
différence de rapidité dans l’éradication des larves est probablement liée au temps nécessaire
pour que la teneur en oxygène des sacs diminue sous l’effet de l’activité respiratoire des
graines et insectes approchant ainsi l’anoxie.
Après deux mois de stockage, on ne distingue par ailleurs aucune différence significative entre
les traitements azote et azote-dioxydie de carbone.
Traitement
Variables considé&es
Composition gazeuse
Dépression
gombre hiGaI d’œuf Taux de mxtalité Taux de mortalité
Enwgexe
austadeL1
au stade L2-L3 Nbr d’individus
Air liire
mn
ll.67 (1.31)
0,OOa
O,W
8,oO (0.W
Air corlf-ik
Oui
L!.oo (2’27)
0.27b
0,73
0.00
Azote (98%)
Oui
10.67 (1.31)
1,OOa
WO
0.00
Azote-CO2 (6X%-30%) oui
1 II .67
(0.65)
l.OOa
0.00
0.00
Air corllïni
non
13.00 (1.13)
0,29b
0.71
O,W
Azote (98%)
non
111.33 (0.65)
l.OOa
0.00
0.00
A z o t e - C O 2 (6X%-30%) M)n
1 il.33
(1.73)
1,OOa
0.00
0.00
Test F
ns
***
***
cv (%)
10.6
4.7
14.8
Tableau no13 : Eradication des larves de bruche après un mois de stockage sous atmosphère
modifiée.
ns non significatif, *** très hautement significatif. Les moyennes suivies de la même lettre ne sont pas
significativement différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Kheuls.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
On ne rencontre aucune larve du 4” stade, l’effet des traitement est donc total et rapide. Des
travaux antérieurs (Droit, 1994) montrent que l’éradication des larves (sans distinction des
stades de développement) est totale ,après 7 jours avec un traitement à base de 331% de dioxyde
de carbone et 1S jours avec une anoxie compensée à l’azote. Pour un faible niveau
d’infestation, le temps nécessaire pour obtenir une totale éradication a cependant peu
d’importance s’il reste inférieur au temps nécessaire pour la mise en place d”une nouvelle
génération.
4.2.2.2 L’essai ‘uunes’
Les premières émergences sont observées deux semaines après l’ensachage. En moyenne,
8,33+0,65 adultes sont dénombrés chez le témoin placé à l’air libre. La mortalité naturelle des
pupes est donc dans ces conditions d.e 17%.
27
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapr>ort d’expérimentation 1998
ISRAKXRAD-CA
Comparée à un ensachage en atmosphère confinée, I’anoxie permet de réduire de façon
significative le nombre d’émergences. Le taux de mortalité des pupes est de 100% dans le cas
d’un traitement par anoxie sans dépression. La méthode des contrastes ne met pas en évidence
de différence significative entre le:s traitements par compensation à l’azote ou à l’azote
mélangée à du dioxyde de carbone. Elle révèle cependant une différence significative entre les
traitements avec ou sans dépression. Cette dernière semble en effet activer l’émergence des
imago. Cependant, les adultes observés dans les sacs sont tués dans les 24H suivant leur
émergence quel que soit le traitement considéré.
T r a i t e m e n t
V a r i u b l e
C o m p o s i t i o n g a z e u s e
D é p r e s s i o n
E m ergences
A ir lib re
n o n
8;33a.
A ir c o n fin é
o u i
2,33bc
A z o t e
( 9 8 % )
o u i
1,67cd
A zote:-C 0 2 ( 6 8 %
-3O?/o j
o u i
0,67cd
A ir c o n fin é
n o n
3,6i’b.
A z o t e ( 9 8 % )
n o n
0 ,O 0 d
A zote-C 0 2
( 6 8 % -3006 )
n o n
0 ,O 0 d
T c s t 1:
* * *
c v ( ?h )
3 7 .,8
Tableau na 14: Emergences observées après un mois de stockage sous atmosphère modifiée.
*** très hautement significatif. Les molyennes suivies de la même lettre ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Keuls.
Contrastes
Emergences
Contraste CO2
Moyenne 0%
0,83
( 0 % - 3 0 % )
Moyenne 30%
0 . 3 3
F de Fisher (a=5%)
Ils
Contraste dépression
Moyenne avec
1.17
(avec ou sans)
Moyenne sans
0.00
F de Fisher (a=5%)
*
Contraste interaction
F de Fisher (a=5%)
ns
(dépression/CO2)
Tableau no 15: Analyse par la méthode des contrastes des effets simples et composés type
d’anoxie et du maintien d’une dépression sur le nombre d’émergences de bruche.
ns non significatif, * significatif.
Conclusion
Quels que soient le traitement et le stade de développement considérés (larves, pupes), on
atteint une totale éradication de la bruche. Aucune différence significative n’a pu être mise en
évidence entre les traitements azote et azoteidioxyde de carbone. Malgré la supériorité d’un
traitement. par anoxie, l’ensachage sous atmosphère confinée présente également de très bons
résultats. Cette technique plus économique pourrait être envisagée pour des semences
présentant un faible niveau d’infestation initial.
Fichiers corresnondant aux essais
Essai
Protocole
Données+tableaux
Texte rapport
Larves
protocole larves.doc
Larvesxls
Eradication.doc
Pupes
protocole cocons.doc
Pupesxls
28
Alias E..
Technologie Post-Récolte de 1”arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
Conclusiion et conseils pratiques
Conclusion et conseils pratiques
La conservation des ressources génétiques et le maintien des variétés sélectionnées fait partie
des préocwpations des centres de recherche agronomique de la sous-région d’Afrique de
l’ouest. Les semences d’arachide perdent rapidement leur pouvoir germinatif lorsqu’elles sont
stockées sous les conditions ambiantes. Aucune solution, adaptée au continent africain n’a pu
être élabarée à ce jour pour la conservation des semences pendant deux à trois ans.
La technique de conservation sous atmosphère modifiée est prometteuse, car fiable, peu
coûteuse et efficace. Elle a fait l’objet de nombreux travaux au sein du laboratoire de
technologie post-récolte de I’ISRA. Ces travaux ont mis en évidence l’efficacité d’une anoxie
pour le maintien sur deux à trois ans des qualités semencières des graines d’arachide. Parmi les
modalités de conservation sous atmosphère modifiée la plus simple et la mieux adaptée est
l’application d’un vide compensée àl l’azote. Cette modalité a été retenue pour l’essai GGPl,
essai de validation, d’une durée de trois ans mettant en jeu des quantités de semences plus
importantes (3,5 kg) compatibles avec les besoins des SNRA (collection, noyaux génétiques).
Cet essai, qui a fourni de bons résultats à six mois, est à poursuivre.
Les essais antérieurs n’ayant pas fourni de réponse cohérente quant à l’intérêt de l’addition de
dioxyde de carbone, un nouvel essai de longue durée (trois ans), l’essai GGP2,, a été mis en
place. Les résultats à six mois sont dénaturés par un problème de perte d’anoxie sur de
nombreux sacs et interdit toute conclusion à ce stade. L’avenir de cet essai est donc
compromis. Il serait néanmoins intéressant d’y suivre le devenir des infestations de T
castaneum
L’adsorption du dioxyde de carbone par les graines au cours de leur stockage sous atmosphère
modifiée révélée par les essais de Droit (1994), a également fait l’objet d’une étude plus
attentive cette année. Il s’avère que la baisse de la teneur en dioxyde de carbone dans les sacs
est associée à l’affinité des graines pour ce gaz et non à un problème de perméabilité du film
plastique utilisé. L’adsorption du gaz carbonique par les graines entraînerait un déplacement
d’oxygène depuis les graines vers l’espace intergranulaire. La réversibilité de 1’ad:sorption a été
mise en évidence. La libération de CO* s’accompagnerait d’une consommation d’oxygène.
Nous avons montré que le dioxyde de carbone adsorbé provoquait une diminution du taux de
germination des semences. Cependant, un essai de confirmation devrait être programmé avec
des semences ayant un taux de germination initial supérieur à 95%.
Les insuffisances des travaux sur l’éaadication de la bruche de l’arachide, Caryedon serratus,
nous ont amené à étudier le cycle de développement de la bruche dans nos conditions
d’élevage et à entreprendre un essai d’éradication des larves Ll-L2 et des cocons. Les
différents paramètres biologiques de ce ravageurs ont été précisés permettant l’élaboration
d’une fiche technique. Il s’est avéré que l’anoxie (azote ou mélange azote/dioxyde de carbone)
permet de détruire les larves (stade Ll ) de Cavedon serratus au stade Ll ou LZ-L3 soit bien
avant le stade L4 responsable de la consommation de la majeure partie de la graine. L’anoxie
permet également d’éradication des cocons avant l’émergence des adultes.
29
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rar>Dort d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
L’atmosphère modifiée doit être capable de maintenir le potentiel germinatif des graines a son
plus haut niveau et de prémunir les semences de toute attaque parasitaire. Les travaux menés
en 1994 et 1998 montrent que l’application d’une anoxie permet de réduire à zéro le nombre
d’individus, oeufs, larves, pupes ou adultes, susceptibles d’infester les graines et de réinfester.
Une atmosphère riche en dioxyde de carbone éradique toutes les formes de bruche plus
rapidement qu’une compensation à l’azote mais son utilisation ne se justifie pas car dans les
deux cas l’éradication est totale bien avant la mise en place d’une nouvelle génération. Par
aYlleurs, le gaz carbonique adsorbé par les graines d’arachide est à l’origine d’u:ne diminution
du potentiel germinatif de ces dernières. Son utilisation pour le maintien des qualités
semencières de l’arachide est donc à exclure. Les contraintes sont en effet importantes :
?? Adsorption par les graines du dioxyde de carbone créant une dépression au sein des
unités de conditionnement source potentielle de fuites
?? Diminution du pouvoir germinatif des semences laissées à l’air libre après leur
conditionnement sous une forte teneur en gaz carbonique,
?? La compensation se fait à partir d’un mélange COz/N’z à l’aide de deux bouteilles de
gaz (azote technique et CO2 pure) ce qui génère à la fois, un coût supplémentaire et rend
la technique plus hasardeuse (proportions obtenues par approximations successives).
L’azote technique se présente donc comme la meilleure solution. L’essai initié en mai 1998
avec le projet GGP pour une durée de trois ans devrait confirmer la validité de cette technique.
Cependant, la composition atmosphérique des sacs ne constitue que l’un des paramètres à
prendre en considération pour une conservation optimale. En et&et, la teneur en eau des graines
ainsi que la température de stockage sont deux autres parametres vitaux jusqu’a présent non
travaillés par notre laboratoire. Des essais à grande échelle de stockage à différentes teneur en
eau pourraient être initiés dès la prochaine campagne.
En outre, l’utilisation de ce type d’ensacheuse à cloche, dépourvue de dispositifs de contrôle,
nécessite la présence d’un opérateur expérimenté capable d’ajuster les paramètres d’ensachage
en cours de séance (durée du vide, de la compensation, de la soudure). A défaut, on s’expose à
des problèmes de prises d’air pénalisant la fiabilité de cette technique.
30
Alias E..
Technolopie Post-Récolte de l’arachide : RaDDort d’expérimentation 1998
ISRAKIFLAD-CA
1
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Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
Annexes
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B-0 200
Financement des activités
Les activités de technologie post-récolte de l’arachide ont été soutenues par un financement
accordé par le projet GGP. D’un montant initial de 800 OOOF cfa (en janvier 1998), il a été
remanié au. mois de mai 1998 pour atteindre le montant de 1 200 OOOF cfa.
L’état des réalisations au mois de décembre 1998 est présenté dans le tableau suivant :
déc-98
Budget
Budget
Libellé
Initial
Remanié
Réalisations Restant Réalisé
Oh
!Fournitures de bureau
5 0 000
5 0 000
4 7 500
2 500
9 5
Gaz
160 000
200 000
205 280
-5 2 8 0
103
Produit d’entretien
1 0 000
1 0 000
1 4 700
-4 700
147
Petit matériel & outillage d’atelier
100 000
100 000
1 7 300
8 2 700
1 7
+cherie
220 000
220 000
2 1 2 400
7 600
9 7
Carburant lubrifiant
0
9 0 000
9 2 500
-2 500
103
Autres fournitures
0
5 0 000
0
5 0 000
0
Petite matériel & outillage agricole
2 0 000
Niveau de mobilisation des lignes budgétaires
Globalement, le budget a été mobilisé à 70%.
La rubrique entretien du matériel agricole, scientifique et technique n’a fait Il’objet d’aucun
engagement.
La rubrique documentation technique, gérée par 1’administ:ration du centre, est allouée au
service de documentation.
Les autres rubriques ont été consommées à 70% ou 100%.
CIRAD - CA
CNRA de Bambey
Programme Cultures Alimentaires
d ’ a r a c h i d e a v a n t l e stockage
Ltiboratoire d’Entomologie des Denrées Stockées
et de Technologie Post-Récolte
Janvier 1999
ALIAS Emmanuel
avec l’assistance de José Martin
Table des matières
1 . CONSERVATION DE SEMENCES D’ARACHIDE SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE.. .................. . l
1.1
.MATÉRIELET ~JTHODE...........................................................................................................~
............. ...2
1.1.1 Description des essais ......................................................................................................................
.2
1.1.2 Le matériel biologique.. ...................................................................................................................
.3
1.1.3 Les sacs ...........................................................................................................................................
.3
1.1.3 Le conditionnement.. ........................................................................................................................
.3
1.1.5 Les variables mesurées ....................................................................................................................
.3
1.2 RESULTATS - DISCUSSION.. .......................................................................................................................
.
1.2.1 Caractérisation d e I ‘état initial ........................................................................................................
.1
1.2.2 Première série d ‘analvses après 6 mois de stockage .......................................................................
.6
2. ADSORPTION DIJ DIOXYDE DE CARBONE PAR DES SEMENCES D’ARACHIDE
CONSERVÉES SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE. IMPACT SUR LEUR POUVOIR GERMINATIF.11
2.1 MATÉRIELET ~;THODE..........................................................................................................................~
1
2.1.1 Descriph’on des essais.....................................................................................................................
i 1
2.1.2 Le matériel ......................
..............................................................................................................
12
2.1.3 Les sacs .........................................................................................................................................
.13
2.1.4 Le conditionnement .......... ..............................................................................................................
1 3
2.1.5 Les variables mesurées .... .............................................................................................................
.13
2.2 IIÉSULTATS - DISCUSSION.. .....................................................................................................................
14
2.2.1 L ‘essai préliminaire ......... .............................................................................................................
13
2.2.2 L ‘essai adsorption .........................................................................................................................
.16
3. ETUDE DU CYCLE DE DÉVELOPPEMENT DE LA BRUCHE DE L’ARACHIDE, CARYEDON
SERRA TUS OL., DANS LES CONDITIONS D’ÉLEVAGE DU LABORATOIRF .d.................................”. 19
3.1
~TÉRIELET~THODE ..........................................................................................................................
19
3.1.1 Description d e I ‘essai .....................................................................................................................
19
3.1.2 Matériel biologique .......................................................................................................................
.19
3.1.3 Les variables mesurées ..................................................................................................................
.20
3.2 I?I?su.T.~Ts ............................................................................................................................................
21
3.3 Ixscr:ssIo~. ..........................................................................................................................................
.22
4. ERADICATION DE LA BRUCHE DE L’ARACHIDE SOUS ATMOSPHÈRE MODIFIEE.............. .24
4.1 MATÉRIELET ~~THODE..........................................................................................................................~
4
1.1.1 Description des essais.. ...................................................................................................................
24
1.1.2 L ïnfestation des graines d ‘arachide .............................................................................................
.25
4.1.3 Les sacs .......................................................................
.................................................................
.2.5
4. 1.1 Le conditionnement.. ......................................................................................................................
.35
1. 1.5 Les variables mesurées ..................................................................................................................
.25
4.2 FES~~LT~~S-DISCC:SSION
........................................................................................................................
.26
4. .?. 1 Composition gazeuse des sacs ................................
........................................................................
.36
J..?.2Mortalit é des larves etpupes.. ................................................
.......................................................
.27
5. CONCLUSI#ON ET CONSEILS PRATIQUES ...................... ........... ...............................................
...* ...... 29
6. REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES *. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
31
7. ANNEXES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
..~.......................................................
34
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Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
LConservation de semences d’arachide sous atmosphère modifiée
1. Conservation de semences d’arachide sous atmosphère modifiée
La graine d’arachide est soumise, durant la période de stockage, à des agressions d’origine
physico-chimiques (température,, humidité relative) et biotiques (insectes, micro-organismes)
qui entraînent des pertes importantes ainsi qu’une chute conséquente des qualités
agronomiques et organoleptiques.
Traditionnellement, l’arachide est stockée en coque à température ambiante et se trouve de ce
fait exposée à ces agressions. Des techniques de conservation basées sur la réfrigération
peuvent être utilisées. Cependant le coût élevé de ces installations et l’approvisionnement
électrique aléatoire limitent très souvent l’extension de ce procédé dans les pays en
développement. L’une des méthodes de conservation des plus prometteuses mais encore à
l’étude, est l’utilisation d’un conditionnement en sachet sous une atmosphère appauvrie en
oxygène.
Actuellement, le manque de moyens de conservation fiable et peu onéreux conduit les
chercheurs responsables des collections nationales d’arachide à semer chaque année la totalité
du matériel végétal. Cette pratique présente une contraime économique majeure, car le
renouvellement de ces collections représente un coût important pour les institutions qui en ont
la garde (700 numéros au Sénégal pour 1.5 M Fcfa en 1997).
Le service technologie post-récolte de l’arachide de l’Institut Sénégalais de Recherche
Agronomique (ISRA) a entrepris depuis près de 20 ans., en collaboration avec le CIRAI), des
recherches sur les procédés de conservation sous vide complet et atmosphère modifiée. 11
ressort de ces travaux que l’application d’une atmosphère modifiée (anoxie complète ou
appauvrissement en oxygène) permet de détruire à tous ses stades de développement le
principal ravageur des stocks d’arachide, Cmyedun serratus 01. après au plus 21 jours de
traitement. Il a également été possible de maintenir le potentiel germinatif des semences
d’arachide (sache de 200g) à un bon niveau (90% de germination après un stockage sous 10%
de CO2 et 88% de N2) durant trois années de stockage sous anoxie (Martin et Alias, à
paraitre).
Afin de mettre à profit ces connaissances deux nouveaux essais de conservation s’étalant sur
trois années ont été initiés en mai 1998 avec le projet germplasm (Groundnut Germplasm
Project). L’objectif du premier essai, GGPl, est de valider la technique de conservation sous
anoxie compensée à l’azote sur une quantité d’arachides compatible (3,5kg) avec les conditions
de stockage des SNRA et unités de production responsables du maintien des collections et
noyaux génétiques de l’arachide. Si cet essai confirme les bonnes performances obtenues
précédemment, le conditionnement sous azote pourra être recommandé par le GGP aux SNRA
pour la conservation de semenc.es d’arachide décortiquées sur 2 à 3 années. Le second essai,
GGP2, a pour objectif de déterminer les avantages et inconvénients d’une compensation au
dioxyde de carbone par rapport à une anoxie avec 98% d’azote. De même, l’intérêt d’une
légère dépression au sein des sacs sera évalué.
1
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : RaDD0I-t d’ewérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
1.1 Matériel et méthode
1.1.1 Description des essais
1.1.1.1 Essai GGPI
Hypothèse : La conservation sous une anoxie compensée à l’azote maintient les qualités
semencières des graines d’arachide pendant au moins trois années.
II s’agit. d’un essai à trois facteurs avec trois répétitions
- Composition de l’atmosphère des sacs (2 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, NZ :78%, COz :0,013%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm.) : ‘air confiné’,
2- Anoxie compensée avec de l’azote technique (NI :98%, 02 : l-2%) sous une
légère dépression de 0.79atm. : ‘azote’.
- Variétés (2 niveaux)
l- 55-437, variété à petites graines du type Spanish,
2- GH 119-20, variété à grosses graines du type Virginia.
- Durée de conservation : 6, 12, 18, 24, 30 et 36 mois.
1.1.1.2 Essai GGPZ
Hypothèses :
- Les qualités semencières de graines d’arachide conservées sous une atmosphère
enrichie en dioxyde de carbone sont équivalentes à celles de semences placées sous
une anoxie compensée à l’azote.
- Une légère dépression améliore la conservation des graines.
Il s’agit d’un essai à trois facteurs avec trois répétitions
- Composition de l’atmosphère des sacs (6 niveaux)
l- Témoin air (CI2 :20,9%, N2 :78%, CO1 :0,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Témoin air ensaché avec une légère dépression de 0,79 atm,
3- Anoxie compensée avec de l’azote technique (N2 :98%, 02 : l-2%) sous une
légère dépression de 0.79 atm,
4- Anoxie compensée avec de l’azote technique (Nz :98%, 0~ : l-2%) sous la
pression atmosphérique (1 atm),
5- Anoxie compensée avec à 89% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone (N2 : 89%, CO2 : lO%, 02 : l-2%) avec une légère dépression
résiduelle de 0.79 atm,
6- Anoxie compensée avec à 89% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone (Nz : 89%, CO2 : 1 O%, 02 : l-2%) sous la pression atmosphérique
(1 atm),
- Variétés (2 niveaux)
l- 55-437, variété à petites graines du type Spanish,
2- GH 119-20, variété à grosses graines du type Virginia.
-Durée de conservation : 6, 12, 18, 24, 30 et 36 mois.
Dans les deux essais, le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois
répétitions de 3,5kg (essai GGPI) ou 200g (essai GGP2). A ce jour seules la caractérisation de
l’état initial des graïnes et la première série d’analyses l(6mois) ont été menées. Les analyses
statistiques sont réalisées à l’aide du logiciel SAS en collaboration avec le bïométricien du
L
Alias E...
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
Centre d’Etude Regional pour 1’Amélioration et I’Adaptation à la Sécheresse (CERAAS),
David Boggio.
1.1.2 Le matériel biologique
Les arachides utilisées appartiennent aux variétés GH 119-20 (type Virginia) et 55-437 (type
Spanish) produites respectivement dans la région de Kaolack et de Diourbel durant la
campagne pluviale de 1997. Les graines de GH 119-20, arachide de bouche, proviennent d’un
décorticage et d’un triage effectués avec soin dans le laboratoire de I’ISRA de Bambey.
L’arachide d’huilerie, 55-437, acquise décortiquée sur le marché de Bambey a également été
soigneusement triée au laboratoire avant d’être utilisée.
1.1.3 Les sacs
Les graines sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure multicouches
(polyamide-polyéthylène) ce qui leur confère une forte résistance mécanique et une
imperméabilité aux gaz élevés (pour l’oxygène 15 cm3/24h.m2.bar). Il s’agit des sacs BT
300x60 (annexe 1) de la firme CRYOVAC.
1.1.4 Le conditionnement
Le conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche
Multivac A300/43 à cycle de réinjection de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation avec de l’azote technique ou avec un mélange azote-dioxyde de carbone. La
durée du cycle d’injection du gaz est réglée de manière à maintenir une légère dépression au
sein des sacs. La valeur de la dépression créée dans le sac est estimée par celle de la cloche, lue
sur le cadran de la machine au moment de la soudure. Les témoins placés en atmosphère
confinée sont ensachés avec de l’air dans le même type de sac à l’aide d’un soude-sac, Impulse
Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
Les semences ensachées sont placées dans une armoire métallique à l’abri des rongeurs et des
termites. Toutes les saches subiront les mêmes conditions de stockage à savoir la température
et l’humidité relative ambiantes. Elles seront ainsi stockées pour une durée de 3 ans avec 6
séries d’analyses (tous les 6 mois).
1.1.5 Les variables mesurées
1 1.5 1
-
Caractéris.tion de l’état initial des graines
Elles portent sur les caractères physiques, sanitaires et le pourvoir germinatif des graines. Ce
dernier est estimé par deux paramètres, la vitesse et le taux de germination.
0 Les caractéristiques physiques des graines sont évaluées sur 30 et 10 échantillons
(respectivement essai GGPl et GGP2) de 200g. On détermine le poids moyen de 100 graines
et le nombre de graines cassées et dépelliculées. La teneur en eau des graines est exprimée en
pourcentage du poids frais.
0 L’état sanitaire des graines est estimé après avoir placé les échantillons (également 30 et
10 éc’hantillons de 200g) 45 jours en observation dans notre salle d’élevage d’insectes
(température et humidité relative ambiante en moyenne 30°C et 60%). On dénombre alors les
graines présentant des dommages de Caryedon serratus (Oliver) (trou de sortie à bord net de
larves ou d’adultes), de Tribohm castuneum (Herbst), de moisissures (graines jaunes). On
dénombre également à cette occasion les graines présentant des dommages du diplopode
Peridontopyge
conani (trou à bordure irrégulière sombre occasionné au champ).
3
Allas E..
Technolofzie Post-Récolte de l’arachide : Rar>port d’exwh-lmentation
1998
ISRAXIRAD-CA
0 Le taux et la vitesse de germination sont établis sur 30 ou 10 échantillons de 100 graines
(essai GGPl et GGP2). Les tests de germination sont réalisés sur 100 graines déposées dans
une boite de Pétri contenant deux feuilles de papier filtre humectées d’eau distillée et stérilisée
à l’autoclave (20 minutes à 12OOC). Une graine est considérée comme germé lorsque la
radicule crève le ,tégument séminal et mesure au moins 2mm. Les graines germées sont
dënombrées chaque jour pendant quatre jours. Le taux de germination est le pourcentage de
graines germées après 96h (Gillier et Sylvestre, 1969). Les graines utilisées pour les tests de
germination ne sont pas triées au préalable. Le taux de germination représente bien l’ensemble
de la population de graines d’arachide et pas uniquement les graines saines. Il reflète ce qui est
observé au champ.
La vitesse de germination est estimée par la formule du coefficient de vélocité. Elle se calcule à
l’aide de la formule suivante(Côme, 1970):
(NJ +N&+...+N,,.T,)
Vitesse de germination (inverse du coefficient de vélocité) =- (N, + N, +. . .+N,)
N,, est le nombre de semences germées au temps T1, NI le nombre de semences qui ont germé
entre le temps T1 et TZ etc. Cette formule donne le temps moyen nécessaire à la germination
des semences étudiées et s’exprime en unités de temps (iours, heures...). Plus facile à
appréhender et représentant parfaitement l’énergie germinative des graines, ce paramètre a été
préféré à l’indice d”énergie germinative utilisée précédemment, grandeur sans unité variant
entre 0 et 300.
.l- 1.5.2 Paramètres observés tous les 6 mois
Avant l’ouverture des sacs, leur composition atmosphérique est contrôlée. Les teneurs en 02 et
CO* sont mesurées à l’aide de l’analyseur O#ZOz Abiss PAK 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 0,5% pour le dioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO* inférieures à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà
de cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en 02 et
COz. A l’ouverture des sacs, on détermine sur un et trois échantillons par répétition
(respectivement essai GGP2 et GGPl) la teneur en eau, le pouvoir germinatif De même, on
évalue pour un et cinq échantillons de 200g par répétition, l’état physique et sanitaire des
graines.
1.2 Résultats - Discussion
1.2.1 Caractérisation de 1 ‘état initial
1.2.1.1 Essai GGPI-
Pour chaque variëtë, trente échantillons sont prélevés dans les lots de graines parfaitement
homogénéisées. L’état physique, sanitaire et germinatif des graines est présenté dans le tableau
1. Les lots de semences présentent peu de dommages physiques et sanitaires. Le faible
pourcentage de graines cassées et dépelliculées est similaire pour les deux variétés. De même,
les dégâts de bruches, d’iules et de champignons sont d’égale importance pour les deux
variétés. On constate néanmoins que le ravageur secondaire, T. Castaneum est apparement
absent du lot de semences de GH 119-20. Le taux de germination des deux variétés, 55-437 et
4
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’ex&-imentation 1998
ISRAKIRAD-CA
GH 119-20 est relativement élevé soit respectivement 85 et 94%. De même, les vitesses de
germination des deux variétés sont voisines de 45heures.
Critère considéré
5 5 - 4 3 7
G H 1 1 9 - 2 0
Poids de 100 graines (g)
33,60
(0,18)
59,72 (0,44)
Etat physique
Cassées (%)
0,09
(0,04)
0,15
(0,08)
Dépelliculées (%)
0,42
(0,13)
0,44
(0,07)
Teneur en eau (%)
3,48
(0,06)
3,93
(0,ll)
Bruchées ( % )
0,03
(0,04)
0,07
(0,0.5)
Etat sanitaire
Dégâts d’iules (%)
0,ll
(0,05)
0,35 (0,l 1)
Dégâts de T. castaneum (%>
1,60
(0,24)
0,oo
(0,OO)
Moisies (% )
0,Ol
(0,011
0,Ol
(0,02)
Pouvoir germinatif
Taux de germination à 96H (%)
85,07 (1,28)
93,73 (0,93)
Vitesse de germination (h)
44,95
(0,89)
46,03 ( 0 , 8 3 1
Tableau no1 : caractérisation initiale des lots de graines 55-437 et GH 119-20 de l’essai GGPl .
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
Une série de vingt tests de normalité (test d’ajustement de Kolmogorov-Smirnov) a également
été réalisée. Ces tests mettent en évidence que les lots de graines de 55-437 et GH 119-20
sont constitués d’une unique population de semences quelle que soit la variable considérée,
taux de germinati0.n (fig. l), teneur en eau, infestation par les différents ravageurs.. .
Densité
/
-
0.1’1
Distibution de la variable
I
/
0.051
I
1
7 6 . 5
7 9 . 5
8 2 . 5
8 5 . 5
813.5
9 1 . 5
Taux de gerrmnation
à 96h (%>
Figure no1 : Fonction de répartition et distribution de la variable taux de germination de la variété
55-437 (moyenne=mode= 84,63 ; D de Kolmogorov : 0,135 1).
1.2.1.2 Essai GGP2.
L’essai GGP2 ayant été initié un mois après l’essai GGPl, une nouvelle caractérisation de
l’état initial semblait indispensable. Les analyses ont été réalisées sur 10 échantillons de 200g.
L’état sanitaire et physique des graines est comparable à celui de l’essai GGPl . On observe
cependant une importante diminution du pouvoir germinatif des graines de 55-437 alors que le
taux de germination à 96H de la variété GH 119-20 n”est pas significativement différent de
5
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
celui de l’essai GGPl . La vitesse de germination est également comparable dans les deux essais
(tab.2).
C ritére con sidéré
55-437
GH 119-20
Poids de 100 graines (g)
29,33 ( 1 . 0 3 )
54,33
(l,OO)
Etat physique
Cassées (%)
0,18
(0,061
0.27
(0,181
Dépelliculées
(%)
1,4.5 CO,4 1)
0 . 9 2 (0,22)
Teneur en eau (X)
3.80
(0.21)
3.98
(0.40)
B ruchées (%)
0,oo
(0,001
0.00
(O,OO)
Etat sanitaire
Dégâts d’iules (%)
0,90
(0.80)
1 ,oo
(0,251
Dégâts de T. casfaneum (%)
1.04
(O,lO)
0.00
(O,OO)
Moisies (%)
0.00
(0,OO)
0.00
(0.02)
Pouvoir germinatif Taux de germination à 96H (%
63,SO
(6,681
89,80
(3,02)
Vitesse de germination (h)
43,83
(2,90)
43.39
(2,10)
Tableau no2 : caractérisation initiale des lots de graines 55-437 et GH 119-20 de l’essai GGPZ.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance P#our un risque CI=~%.
1.2.2 Première série d’analyses après 6 mois de stockage
1.2.2.1. Teneur en gaz des sacs
@ Essai GGPl
Les teneurs en oxygéne et en dioxyde de carbone des témoins, air confiné ont évolué au cours
du stockage (tab.3). Quelle que soit la variété, la teneur en oxygène des témoins diminue de
10,l points. En parallèle, la teneur en dioxyde de carbone augmente de 6 à 7 points. Cette
modification des teneurs en oxygène et en dioxyde de carbone au sein des sacs témoins est
imputable à la faible activité métabolique des graines. En effirt, la dégradation des lipides de
réserve d’une graine d’oléagineux est caractérisée par un quotient respiratoire (volume de CO2
rejeté/volume de 02 absorbé) tendant vers 7/12 (soit 0,58) (Binet et Brunei, 1968). Nous
obtenons pour les deux variétés un rapport moyen de 7/10 (soit 0,7). Par ailleurs,
l’augmentation du nombre de Tribohm castaneum (tab. 3) dans les sacs s’accompagne
nécessairement d’une augmentation de l’activité respiratoire au sein des sacs.
Après 6mois de stockage, la composition gazeuse des sacs compensées avec de l’azote reste
conforme à ce qui était souhaité, ceci est particulièrement vrai pour la variété d’huilerie.
Traitement
Variété
A I R
AZOTE - 98% N2
0, WI
CO, (%)
0, W)
CO, (%)
N, IN)
55-437
10,83
(3,18)
6,50 (2,04)
1,43
(0,68)
2,00 (0,OO)
96,57 (1,OO)
GH 119-20
10,87
(0,35)
7,00
(1,50)
6,43
(5,72)
2,00 (0,OO)
91,57 (1,OO)
Etat initial
20,90
(0,OO)
1,so
(0,OO)
1,60
(0,30)
1,40
(0,lO)
97,00 (0,lO)
Tableau no3 : Teneurs en gaz des sacs 6 mois après l’ensachage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque CI=~%.
6
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAJ&CA
0 Essai GGP2
Cette essai est marqué par un problème de perte d’anoxie sur de nombreux sacs, avec des
teneurs anormalement élevées en oxygène ou faibles en dioxyde de carbone (tab.4). Un seul
sac sur 18 est revenu à la composition atmosphérique de l’air soit 20,9% d’oxygène et 0% de
dioxyde de carbone. Dans les autres cas, la composition gazeuse correspond à des conditions
d’hypoxie, avec une teneur en oxygène variant de 4 à 15%. La perméabilité des sacs n’est pas à
mettre en cause puisque l’essai GGPl met en avant l’effet barrière des sacs PBT300. Les hites
apparemment minimes proviennent probablement d’une mauvaise soudure à l’ensachage. En
effet, l’utilisation continue de l’ensacheuse entraîne une surchauffe de la barre de soudure, ce
qui modifierait la perméabilité aux gaz au voisinage immédiat de la ligne de suture. La durée de
la thermo-soudure devrait donc être ajustée au cours de séance d’ensachage.
Ce problème de perte d’anoxie a déjà été rencontré lors des essais de 1991-97 et constitue le
point faible de cette méthode car il réduit sa fiabilité. Il est imputable à l’absence de dispositifs
de contrôle de l’ensachage (température, pression, composition gazeuse.. .), seules les durées
étant réglables.
55337
GH 119-20
Buression
0 2
CO2
0 2
CO2
art
Air COLlfhé
oui
15.27 (4,53)
1.67 (0.3311
7.70 (0,ll)
4,33 (0,33)
Air Cor&né
llOIl
8.65 (0,49)
1,75 (0,49)1
10,80 (3,63)
2,83 (0.86)
Azote (98%)
oui
390 (0,33)
1,83 (0.33)’
7.73 (0.24)
2,OO (0.00)
Azote (98%)
non
7,27 (0.07)
1.50 (0,oo)l
5,85 (5,51)
1,33 (0,OO)
tlzole-CO2 (88%-10%)
oui
2.77 (0.07)
2.17 (O,oo),
6.40 (0734)
3,33 (0,oo)
Azote-CO2 (88?&10%)
llOll
11.49 (11.57)
1.50 (0.00)
4.87 (7.25)
2.50 (0.00)
Tableau no4 : Composition gazeuse des sacs après 6 mois de stockage.
L<es valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
1.2.2.2 Caractéristiques phvsiaues. sanitaires et phvsioloniaues (germination)
0 Essai GGPl
Après six mois de stockage et quel que soit le traitement considéré, le taux de graines cassées,
dépelliculées, bruchées et moisies n’est significativement pas différent de celui mesuré à
1”ensachage (tab. 5). II est à noter que les sacs stockés dans une armoire métallique ont subi de
nombreux déplacements susceptibles d’occasionner des frottements et donc une rupture de la
pellicule des graines. Contrairement à ce qui pouvait être supposé, le maintien d’une légère
dépression au sein des sacs n’améliore pas la tenue des graines.
L,e taux de graines infestées par 7’. castanezrm augmente au cours du stockage occasionnant
une diminution du taux de graines saines qui reste néanmoins :supérieur à 90%. La progression
de l’infestation par ce ravageur secondaire est cependant freinée par le maintien d’une anoxie
(azote) ; ceci est particulièrement vrai pour la variété GH 119-20 qui était apparemment
exempte de ce ravageur à l’ensachage. L’apparition soudaine de ce ravageur révèle l’existence
d’une infestation cachée, non révélée l’observation des échantillons maintenus pendant 45 jours
en salle d’élevage.
Dans la littérature sur ce ravageur, une teneur en oxygene supérieure à 1% ne permet pas de
l’éradiquer complètement. Une atmosphère composée à 98% d’azote et 2% d’oxygène induit
un taux de mortalité des adultes et larves inférieur à 20% (Harein et Press, 1968 et Soderstrom
et a/. , 1992). Par ailleurs plusieurs cas de résistance à l’anoxie ont été signalé chez cet insecte
qui est capable d’entrer en diapause et de mobiliser ses triglycérides de réserve (Donahaye,
1990a et 1990b). Des attaques de T. castaneum ont également été observées après deux
7
Alias E..
Technolwie Post-Récoke de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
années de stockage sous anoxie compensée avec un mélange 80/20 d’azote et de dioxyde de
carbone (Droit, 1994). Dans le cadre de notre essai, les dégâts observés après 6 mois de
stockage sont relativement modestes, il sera intéressant de voir ce qu’il en est après 12 mois et
plus.
Variable considértk
Etat physique
Etat sanitairr
Pouvoir germinatif
Cassées Dépelliculées Teneur en eau Bruchées T. casfaneum
Saines
TX de germination à %H Vit. de germ.
(04
%
%
%
%
%
96
(h)
variétt 55-437
ïiir confiné
0,08
0.46
4,02
0,02
8,65
92,68
83,33
52.00
Azote
0,21
0,42
3,89
0,os
6,77
90,68
85967
51.33
Test F
ns
ns
n s
ns
ns
ns
ns
ns
cv
57,60
37,50
3,lO
93,30
44.20
3,‘70
3.00
1 . 6 0
Jaleur initiale 0.09 (0.04) 0.42 (0,13)
3.48 (0.06)
0.03 (0,04)
1,60 (0,24) 97.75 (0.27:
85,07 (1.28)
44.95 (0.89)
variété G H 11930
Air confiné
0.39
0.29
4.08
0,06
6.02 a
93,:!5 b
91,33
54.00
Azote
O,K!
0122
3,93
0.08
1.62 b
97.96 a
91.67
58,67
Test F
n s
n s
n s
ns
***
* *
ns
ns
c v
144.50
27,lO
2,30
70,oo
23,40
IJO
2.00
5.70
Valeur initiale 0.15 (0.08) 0.44 (0.07)
3.93 (0.11) 0.07 (0.05)
0.00
98.98 (0.15;
93.73 (0.93)
46.03 (0,83)
Tableau no5 : Analyses des graines d’arachide après six mois de stockage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a+%, ns non
significatif, ** hautement significatif, *** très hautement significatif. Les moyennes suivies de la même
lettre ne sont pas significativement différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Keuls.
Pour une variété donnée, la capacité germinative’ et la vitesse de germination des semences ne
sont pas significativement différentes d’un traitement à un autre (tab. 5). De même, il n’y a pas
de différence de capacité germinative entre le jour de l’ensachage et celui de l’ouverture des
sacs.
Les résultats sont en accord avec les observations faites durant ces six dernières années dans le
laboratoire ISRA de Bambey (Droit, 1994 et Thibault, 1997). En effet, le taux de germination
des semences d’arachide, variété 73-33 (huilerie-bouche), ne chute de façon significative
qu’après 24 mois de stockage sous anoxie. L’utilisation d”une atmosphère riche en azote
(98%) et appauvrie en oxygène s’avère alors plus efficace qu“un ensachage avec de l’air (Slay
et a/., 1980 et Thibault, 1997).
Le maintien d’un taux de germination élevé est en partie lié à une très faible teneur en eau des
graines (Norden, 1981). Ellis* (1996) rapporte que des semences d’arachide stockées pendant
cinq années à 20°C dans des fûts hermétiques avec une teneur en eau des graines de 2%
conservent mieux leur capacité germinative que des graines contenant 5,5% d’eau -
respectivement 92?/0 et 80%. Cette équipe suggère que la teneur en eau optimale pour une
longévité maximale est de 2% avec une humidité relative de 11% et une température de 20°C
et suggère une conservation longue durée des semences d’arachide selon ces conditions (Ellis
et al., 1988). Cette dernière recommandation suscita la réaction du Laboratoire3 National De
Stockage des Semences basé à Fort Collins, US. Les responsables de ce laboratoire montrent
en effet que la vigueur des semences est optimale avec une teneur en eau des graines de 3,3%
pour un stockage à 35°C et une humidité relative de 16% (correspondence Ellis et al. et
’ La capacité germinative est le pourcentage de semences capables de germer dans des conditions bien définies.
Ici à 3O’C. après 96 heures et avec humidité relative de 70 à 80%.
’ Department of Agriculture, University of Reading, Earley Gate. PO Box 236, Reading RG6 2AT. UJK
” United States Department of Agriculture - Agriculhn-al Research Service, National Seed Storage Laboratory,
Fort Collins, CO 80~523’ USA.
8
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
Vertuci and Roos, 1991). Bien qu’il nous fut impossible de determiner l’humidité relative au
sein des sacs, nos conditions de stockage s’approchent de celles citées par Vertuci et son
équipe (température moyenne de 30-35°C teneur en eau des graines de 3-4%) et
expliqueraient en partie le taux de germination élevé que l’on observe.
Malgré le maintien d’une capacité de germination élevée (92% pour la GH 119-20), la vitesse
de germination diminue. Le temps moyen nécessaire pour que les semences germent, augmente
donc de façon significative par rapport à l’état initial (52 à 58h après six mois de stockage
contre 45-46h à l’ensachage). Les semences semblent rencontrer plus de difficultés à mobiliser
leur réserve lipidique mais une fois le processus engagé, le taux de germination des graines à
96h reste proche du taux initial.
0 Essai GGP2
L!‘état physique des semences n’est pas significativement différent de celui à l’état initial et ceci
quel que soit le traitement et la variété considérés (tab.6). Les prises d’air accidentelles
survenues au cours du stockage sont à l’origine de la modification de la composition
atmosphérique des sacs mais l’on ne retrouve pas pour autant la composition de l’air. De ce
fait, il est impossible d’établir un lien entre la bonne tenue des graines et la composition
gazeuse des sacs. L’état sanitaire des graines des deux variétés se détériore au cours du
stockage. Le pourcentage de graines attaquées par le Tribolium castaneum et de graines
moisies augmentent de façon significative.
Pour la variété 55-437, le taux de germination à 96H chute considérablement après ces six
mois de stockage. De même, le temps nécessaire à la germination est augmenté et passe de 44h
à 56h en moyenne.. Le pouvoir germinatif des graines de GH 119-20, reste comparable à celui
observé à l’ensachage.
AlazsSE-k
oui
0,al
1,82
3s3
11,51
op
8467
5233
5%
Aircxxis
mil
0,18
1,X)
3,33
9,s
OJX
8&21
44,33
55,58
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ai
q17
1,6s
36.5
634
o,a5
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44,33
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Wi&éGHll!LXl
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0,18
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3,s
6,91
918
91,92
75,33
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0,17
1,13
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935
%60
87,33
4488
TedF
IB
Ix
l-6
Il3
l-B
IF
cv
105,80
&
GO
109,60
155,X)
3,m
7X
3s
Vaku- kitialeOJ7(0,1~ 0,92(0,.X)
3,8 (0,21)
O,CO(O,CO) O,Ol(O,@97,81(0,4~
89,8 (3,@
43,39 (2 10)
Tableau no 6: Analyses des graines d’arachide après six mois de stockage.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5% ; ns non
significatif.
9
Alias E..
Technolueie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAICIRAD-CA
<.,----
-mDm-------------B
-.--
.
..-
.--_
- . -
Conclusion :
Conformément à ce qui avait été obtenu lors des essais longue durée de 199 1 à 1994 puis de
1994 à 1997, le potentiel de germination des semences d’arachide se maintient après six mois
de stockage sous anoxie compensée avec de l’azote. L’hypothèse émise pour l’essai GGPl
n’est donc ni mise à défaut ni confirmée, cette expérience prometteuse devant être
menée à son terme.
Les hypothèses avancées pour l’essai GGPZ, n’ont pu être testées, En effet, les nombreuses
prises d’air survenues au cours du stockage ne nous permettent pas de tirer de conclusions
définitives.
Globalement, il ressort de cette première série d’analyses les points suivants :
- le sac constitue une barrière mécanique interdisant les attaques de bruches ou une
infestation par des champignons,
- les semences d’arachide conservent une faible activité métabolique modifiant en partie
la composition gazeuse des sacs sous air confiné,
- la composition des sacs permet de maintenir la composition gazeuse initiale des
traitements sous anoxie,
- l’anoxie appliquée permet de freiner la progression de T. castaneum sans pour autant
l’éradiquer totalement,
- après six mois de stockage, la capacité germinative des semences est maintenue quel
que soit le traitement et la variété considérée,
- la vitesse de germination diminue de façon significative sans pour autant affecter la
capacité germinative des semences,
L,‘infestation cachée révélée après six mois de stockage dans l’essai GGPl est intéressante à
suivre. Dans cette perspective les adultes présents dans les sacs devront être dénombrés à la
prochaine série de tests.
L<‘avenir de l’essai GGP2 est plus incertain. En effet, si de nouveaux problèmes de perte
d’anoxie venaient à être révélés, l’essai serait dénaturé et son objectif ne pourrait être réalisé. Il
serait néanmoins intéressant d’y suivre le devenir des infestations de T. castaneum et le
potentiel germinatif des semences conservées en condition d’hypoxie.
Echéancier des essais GGP
Essai
Date d’ensachage
6mois
12 mois
18 mois
24 mois
30 mois
36 mois
GGPl
25 mai 1998
25 nov. 98 25 mai 99 25 nov. 99 25 mai 00 25 nov. 00 25 mai 01
GGP2 25 juin 1998
5 janv. 98
25 juin 99
5 janv. 00
25 juin 00 5 janv. 01
25 juin 01
Fichiers correspondant aux essais
Essai
Protocole
Données+tableaux
Texte rapport
GGPI
protoc6.doc
GGPIOmois.xIs
GGPl Gmois.xls
GGP.doc
GGP2
protoc6b.doc
GGP2-Omois.xls
GGP2 6moisxls
10
Alias E..
Technolopie Post-Récolte de l’arachide : Rasport d’exmkimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
Adsorption du dioxyde de carbone par des semences d’arachide
conservées sous atmosphére modifïee. Impact sur leur pouvoir
germinatif.
2. Adsorption du dioxyde de carbone par des semences d’arachide
conservées sous atmosphère modifiée. Impact sur leur pouvoir germinatif.
L,“utilisation des atmosphères modifiées comme moyen de désinsectisation des produits stockés
retient de plus en plus l’attention des organismes stockeurs. En effet, elle présente des
avantages certains par rapport à la lutte chimique conventionnelle. Il s’agit notamment :
1. de l’absence de résidu après traitement,
2. d’une mise en œuvre peu différente de celle des gaz insecticides actuellement en usage
(CHsBr et PH,),
3. de l’absence de toxicité aiguë pour l’homme,
4,. d’une efficacité comparable à celle des insecticides actuellement utilisés.
Cependant, contrairement à un gaz inerte tel que l’azote, le dioxyde de carbone est adsorbé par
les graines d’arachide sans que I’on sache quelle en est la conséquence. Ce phénomène fut
observé dans le laboratoire de technologie post-récolte au cours des essais de conservation
sous atmosphère modifiée de semences d’arachide menés de 1’391 à 1997. D’après les premiers
travaux (Droit, 1994), la quantité de gaz carbonique adsorbé par l’arachide est fonction de la
quantité d’arachides présente ainsi que de la teneur initiale de ce gaz (1 OOml de CO2 par kg de
graines sous une atmosphère à 33% de COL). Dans la perspective d’une éventuelle
préconisation du procédé de conservation sous C O 2, il est indispensable de déterminer les
effets de ce gaz sur la qualité semencière des graines.
Dans un premier essai préliminaire, nous nous proposons de confirmer ces premiers résultats
en mesurant l’adsorption et sa réversibilité. Dans un second essai, nous étudions l’effet de cette
adsorption de gaz carbonique sur le potentiel germinatif de graines d’arachide.
2.1 Matériel et méthode
2.1.1 Description des essais
2.1.1.1 Essai nré’liminaire
Hypothèses :
- Au cours d’un stockage sous une atmosphère enrichie en dioxyde de
carbone, les graines adsorbent une part importante du gaz carbonique.
- De retour à l’air, les graines libèrent ce gaz dans l’atmosphère.
Il s’agit d’un essai a un facteur avec trois répétitions de 200g :
- Composition atmosphérique des sacs (4 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, Nz :78%, CO2 :0,,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Anoxie compensée avec 78% d’azote technique (Nz :98%, 02 : l-2%) et 20%
de dioxyde de carbone sous 1 atm.
3- Anoxie compensée avec 68% d’azote technique et 30% de dioxyde de
carbone sous 1 atm,
4- Anoxie compensée avec 48% d’azote technique et 50% de dioxyde de
carbone sous 1 atm.
On étudie le phénomène d’adsorption du CO* par les graines en suivant l’évolution de la teneur
en dioxyde de carbone au sein des saches. Des prélèvements de gaz sont effectués toutes les
heures pendant 8 heures puis toutes les 24H pendant cinq jours (soient 13 séries de 12 sacs).
1 1
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CRUD-CA
Apres chaque prélèvement les graines sont ensachées avec de l’air durant 24H. On mesure
après ce délai la teneur en COz au sein des saches qui met en évidence la libération du CO2
dans le milieu.
2.1.1.2 Essai adsorntion-germination
Hypothèses :
- La perméabilité des saches au dioxyde de carbone n’est pas en cause,
- L’adsorption est dû à I’afinité des graines pour le dioxyde de carbone
- Le dioxyde de carbone adsorbé par les graines diminue leur potentiel
germinatif après 24h passées à l’air libre.
II s’agit d’un essai à deux facteurs et trois répétitions de 1OOg :
- Composition atmosphérique des sacs (4 niveaux)
l- Témoin air (02 :20,9%, N2 :78%, CO2 :0,03%) ensaché sous la pression
atmosphérique (1 atm),
2- Anoxie compensée avec 98% d’azote technique (N2 :98%, 02 : l-2%) sous 1
atm.
3- Anoxie compensée avec 88% d’azote technique et 10% de dioxyde de
carbone sous 1 atm.
4- Anoxie compensée avec 68% d’azote technique et 30% de dioxyde de
carbone sous 1 atm,
- Matériel (2 niveaux)
l- arachide, variété d’huilerie 55-437 (Spanish),,
2- bille d’aluminium de la taille d’une graine d’arachide.
Les billes d’aluminium joueront le rôle de ‘blanc’. On souhaite ainsi montrer que I’adsorption
du CO2 se fait bien par les graines et que la perméabilité des saches n’est pas en cause.
L’expérience se fera en deux temps, une première phase qui aura pour objet l’étude de
l’adsorption du CO* et une deuxième phase basée sur l’étude de l’émission par les graines du
COz. Toutes les saches seront stockées durant 2 mois à température et humidité relative
ambiantes. Le phénomène d’adsorption ayant lieu dès les premières heures suivant l’ensachage,
les mesures sont faites à 7, 14, 30 et 50 jours de manière en mesurer les effets de la durée
d’exposition des graines au dioxyde de carbone. Après ouverture des sacs, les graines sont
ensachées avec de l’air. Après 24H, on mesure la teneur en CO* des sacs et le pouvoir
germinatif des graines.
Dans les deux essais, le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois
répétitions de 200g (essai préliminaire) ou 1OOg (essai adsorption). Les analyses statistiques
sont réalisées à l’aide du logiciel SAS en collaboration avec le biométricien du Centre d’Etude
Régional pour I’Amélioration et YAdaptation à la Sécheresse (CERAAS), David Boggio.
2.1.2 Le matériel
Les arachides utilisées appartiennent à la variété 55-437 (type Spanish) produites dans la
région de Diourbel durant la campagne pluviale de 1997. Achetée sur le marché de Bambey,
elle a été soigneusement triée au laboratoire avant d’être utilisée.
Les billes d’aluminium ont la taille et le volume moyen d’une graine d’arachide variété 55-437.
La quantité ensachée est de 170g en moyenne pour 1OOg d’arachide. On obtient ainsi des
volumes similaires.
12
.Alias E..
Technoiwie Post-Récolte de l’arachide : Rauport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
2.1.3 Les sacs
Les graines et les billes sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure
multicouches (polyamide-polyéthylène), résistants et peu perméables aux gaz. Il s’agit des sacs
BYV 200 (16X24cm) de la firme GRACE CRYOVAC. D’une épaisseur de 200~~ ils sont
caractérisés par leur très faible perméabilité à l’oxygène et au dioxyde de carbone,
respectivement 1 et 5 cm3’24h.m2.bar.
d 1.4 Le conditionnement
L,e conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche,
Multivac A300143 à cycle de réinjection de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation à l’azote ou à un mélange azote/dioxyde de carbone (à l’aide de deux
bouteilles). Les témoins confinés sans dépression sont ensachés avec de l’air dans le même type
de sac à l’aide d’un soude-sac, Impulse Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
2.1.5 Les variables mesurées
2.1.5.1 Composition atmosphérioue des sacs
La composition atmosphérique des sacs est contrôlée avant leur ouverture. Les teneurs en 02
et CO2 sont mesurées à l’aide de l’analyseur 02/C02 Abiss PAR 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 05% pour le dioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO2 inférieure à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà de
cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en 02 et
co2.
2.1.5.2 Détermination du pourcentage de dioxvde de carbone adsorbé et d’oxvaène libéré et
consommé
Le pourcentage de dioxyde de carbone adsorbé est la différence entre la teneur de ce gaz à
1”ensachage et à l’ouverture. 11 en va de même pour le pourcentage d’oxygène libéré et
c.osommé.
2.1.5.3 Estimation du potentiel germinatif (essai adsorntion uniquement)
Le potentiel germinatif est estimé par deux paramètres calculés à partir des tests de
germination, le taux de germination à 96H et la vitesse de germination qui rendent compte de
la capacité et de l’énergie de germination (Côme, 1970).
Les tests de germination sont réalisés sur 100 graines déposées dans une boîte de Pétri
contenant deux feuilles de papier filtre humectées d’eau distillée et stérilisée à l’autoclave (20
minutes à 120°C). Une graine est considérée comme germé lorsque la radicule crève le
tégument séminal et mesure au moins 2mm. Les graines germees sont dénombrées chaque jour
pendant quatre jours. Le taux de germination est le pourcenta.ge de graines germées après 96h
(Gillier et Sylvestre, 1969). Les graines utilisées pour les tests de germination ne sont pas triées
au préalable. Le taux de germination représente bien l’ensemble de la population de graines
d’arachide et pas uniquement les graines saines. Il reflète ce qui est observé au champ.
La vitesse de germination est estimée par la formule du coefficient de vélocité. Elle se calcule à
l’aide de la formule suivante(Côme, 1970):
(N,.TT;+N,.T,+...+N,.TJ
Vitesse de germination (inverse du coefficient de vélocité) =-
(N, + N,+...+N,)
NI, est le nombre de semences germées au temps Ti, N2 le nombre de semences qui ont germé
entre le temps Ti et TZ etc. Cette formule dorme le temps moyen nécessaire à la germination
13
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : RaDr>ort d’expérimentation 1998
ISRAXIR4D-CA
des semences étudiées et s’exprime en unités de temps (jours, heures...). Plus facile à
appréhender et représentant parfaitement l’énergie germinative: des graines, ce paramètre a été
préféré à l’indice d’énergie germinative utilisée précédemment, grandeur sans unité variant
entre 0 et 300.
2.2 Résultats - Discussion
2,2.1 L ‘essai préiiminaire
La composition atmosphérique des sacs témoins n’évolue pax au cours de ce laps de temps
(résultats non montrés). La respiration des graines n’interfère pas dans les premières heures de
l’ensachage avec le phénomène d’adsorption. Par ailleurs, les graines soigneusement triées et
conservées ne présentent aucun parasite susceptible de modifier la teneur en CO* des sacs. Le
phénomène que l’on observe est bien dû à un mécanisme physique d’adsorption et non à une
activité biologique.
L(‘atmosphère initialement riche en CO2 s’appauvrit rapidement. La teneur en CO* passe de 20,
30 et 50% à 14, 13 et 33%. La figure 2 montre la progression polynomiale asymptotique de ce
phénomène et sa stabilisation à un niveau donné. Ces faits sont: compatibles avec le phénomène
d’adsorption, dû ii l’affinité des graines d’arachide pour le dioxyde de carbone déjà observé
(Droit, 1994, Thibault, 1997). Le phénomène d’adsorption étant réversible (Le Torc’h et
Fleurat-Lessard, 1991), un équilibre entre l’adsorption et la désorption du CO2 par les graines
s’établit.
L,a vitesse d’adsorption du dioxyde de carbone est identique pour une teneur initiale en gaz
carbonique de 30 et de 50%. Le phénomène est moins rapide et moins important pour une plus
faible concentration en CO*. Des observations similaires sont rapportées avec des grains de
céréales. A partir d’une certaine concentration en COI, le phénomène d’adsorption se
manifeste. 11 est par ailleurs dépendant de la teneur en eau de grains ainsi que de la température
(Mitsuda et Y amamoto, 1980).
+Teneur initiale de 30%
?
L
:
5
à
y = 0,4487x2 - 5,8358x + 51,845
ii
R2 = 0,941l
I-
y = 0,3951? - 5,2zD6x + 3 0 , 5 4 7
R2 = 0,9699
0 -.I_
-~-
0 1
2
3
4
5
8
7
8
Durée du stockage en heures
Figure no2 : Evolution de la teneur en dioxyde de carbone au cours du temps.
La teneur en dioxyde de carbone du témoins étant proche de zéro, elle ne figure pas sur ce graphique.
14
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’exmkimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
L”adsorption de CO1 par les graines est susceptible d’activer le métabolisme respiratoire des
graines en déplaçant l’oxygène depuis l’intérieur vers l’extérieur de la graine (espace
intergranulaire). La mesure de la teneur en oxygène de sacs montre en effet une faible
augmentation de cette dernière (tab.7).
Teneur initiale en CO2
Stockage (H)
2 0 %
3 0 %
5 0 %
0
0,oo (0,OO)
0,oo (0,OO)
0,oo (0,12)
1
0,77 (0107)
2333 (0,83)
0.61 (0.21)
2
0,67 (0,06)
2,70 (0,22)
0,76 (0,ll)
3
0,91 (0,52)
3,23 (0,28)
1.03 (0,52)
4
1,67 (0.80)
4,77 (0,72)
1,99 (0,32)
5
1,07 (0,23)
5,70 (0,68)
1,26 (0,34)
6
0.87 (0,23)
5,60 (1 ,OO)
1.83 (0,06)
7
2.37 (2,03)
6,10 (0,90)
1.49 (0,43)
8
1.61 CO.1 7)
5.70 (2.36)
1.73 (0.57)
Tableau no 7: Augmentation de Ia teneur en oxygène au
cours du stockage sous une atmosphère modifiée enrichie
avec différentes teneurs en dioxyde de carbone.
Las valeurs entre parenthèses représentent ‘l’intervalle de
confiance pour un risque a=5%.
24 heures après le retour des graines sous une composition atmosphérique normale, on observe
pour les graines précédemment stockées sous dioxyde ‘de carbone une augmentation
considérable de la concentration en gaz carbonique et une diminution moindre mais franche de
celle en oxygène. Cela n’est pas observé pour les graines précédemment stockées sous air. Ces
variations traduisent d’une part la libération par les graines du CO2 adsorbé pendant le
stockage et d’autre part une consommation d’oxygène par les graines. La figure 3 illustre pour
le traitement sous 50% de COZ, l’importance du phénomène de désorption et de
consommation. Il en est de même avec 30% de CO* (non montré).
40
60
80
Durée du stockage (h)
Figure n03 : Libération de CO2 (désorption) et consommation d’Oz par les graines d’arachide ensachées
24h à l’air et précédemment stockées sous 50% de dioxyde de carbone. Le témoin n’ayant pas adsorbé
pas de gaz carbonique n’en libère pas.
15
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
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Il apparaît que le p’henomène d’adsorption n’est pas proportionnel à la concentration initiale en
dioxyde carbone (fig.2) mais dépendrait plutôt de la quantité de graines ensachées (Droit,
1994). L’adsorption est un phénomène physique réversible qui se caractérise par
l’établissement d’un équilibre de sorption entre les graines et l’espace intergranulaire.
L”adsorption étant un phénomène passif, les flux de gaz suivent les concentrations
décroissantes. Ces flux de gaz entraînent une modification de la teneur en oxygène susceptible
d’activer le métabolisme respiratoire des graines.
2.2.2 L’essai aabrptîon
2.2.2.1 Evolution de la teneur en dioxvde de carbone
Après 50 jours de stockage, la teneur en dioxyde de carbone des sacs contenant 1OOg de
graines d’arachide passe de 10 et 3 1% à 8 et 21%. La teneur en CO* des sacs contenant les
billes d’aluminium n’évolue pas ou peu. Une faible diminution apparente est observée dans le
cas des billes ensachées avec 3 1% de COî. Elle résulte probablement d’un mauvais réglage de
l’ensacheuse (plus proche de 29% que de 3 1%). En effet, cette diminution ne peut s’expliquer
par une fuite du sac, car si tel était le cas, la teneur en dioxyde de carbone après 50 jours de
stockage serait celle de l’atmosphère soit proche de 0% et non 29%.
u
14.00
9
12,00
P
10.00
z ô
s 1
8,QO
-v
4
8
6.00
0
PL
9
4,00
-5
2.00
>
0.00
0
20
30
40
50
Durée du stockage (jours)
Figure no 4: Adsorption du dioxyde de carbone au cours du stockage.
Le témoin air confiné et les billes ensachées avec 10% de CO1 ne présentent aucune modification de leur
teneur en gaz carbonique.
En conclusion, la diminution de la teneur en dioxyde de carbone est bien liée à une adsorption
par les graines d’arachide. L’étanchéité des sacs n’est pas à remettre en cause.
2.2.2.2 Evolution du pouvoir germinatif des semences.
Les tests de germination sont réalisés un jour après la remise à l’air ambiant des graines.
Quel que soit le traitement, la capacité germinative des semences est diminuée par rapport à
l’état initial(tab.8). Le taux de germination du témoin air confiné et du traitement sous azote se
maintiennent cependant mieux que les autres traitements.. Dès le 7” jours, on observe une
différence significative entre le traitement composé de 30% de CO2 et les autres atmosphères.
A partir du 14” jour, les graines conservées sous du dioxyde de carbone (10 ou 30%) se
démarquent de façon significative des autres arachides stockées sous une anoxie compensée
avec de l’azote ou sous une atmosphère confinée.
16
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Durée du stockage sous atmosphère modifiée
Traitement
7jow-s
14 jours
30 jours
50 jours
TeneurenC02 TG VG TG VG TG VG TG VG
W)
w>
09
PJ>
0-4
(%>
0-4
w>
04
Témoin air
0
79,67a 37,36b 81,OOa 45,12a 66,33a 39,49b 62,67 43,lO
Azote
0
7 2 , 0 0 a b 46,36a 66,33b 45,OOa 69,OOa 45,59a 54,67 44,16
Azote/diopde de carbone
10
61,33b 44,97a 51,67c 43,50a 48,33b 43,49a 64,33 43,32
tkzoteJdiomde
de carbone
30
44,OOc 42,37a 49,33c 38,04b 49,OOb 45,42a 56,67 43,Ol
Test F de Fisher
***
* *
* *
* *
* *
*
n s
n s
cv (%)
978
5,lO
10,3
4,4
10,8
4,4
9,s
6,3
Valeur initiale
T G: 79,9 +l- 3,15; ‘V G: 37,62 +I- 1,58
Tableau no 8: Evolution du taux de germination à 96H (TG) et (de la vitesse de germination (VG)
au cours du stockage sous différentes atmosphères modifiées.
Test F de Fisher : ns non significatif, * significatif, ** hautement significatif et *** très hautement
significatif. Les moyennes suivies de la même lettre ne sont pas significativement différentes au seuil de
5% par le test de Newman-Keuls.
La vitesse de germination reste stable et proche de 40 à 45h. Après, 50 jours de stockage,
l’activité métabolique des graines encore viables ne semble donc pas avoir été modifiée par la
c.omposition gazeuse des sacs.
Durée du stockage sous atmosphère modifiée
7jours
14 jours
30 jours
50 jours
T G V G
T G V G
T G V G
T G V G
(%) (h)
(%) (h) (%) (h)
(%) (h)
Contraste CO2
Moyenne sans
75.83 41,86
73,67 4.5,06
67,67 42,54
58.67 43,63
(avec ou sans)
Moyenne avec
52.67 43,67
50.50 40,77
48,67 44,46
60.50 43,16
F de Fisher (a=5%)
***
ns
***
**
***
ns
ns
ns
Tableau no9 : Analyse par la méthode des contrastes des effets du dioxyde de carbone sur le
pouvoir germinatif des semences d’arachide.
ns : non significatif, ** :hautement significatif, *** : très hautement significatif.
Il apparaît par la méthode des contrastes (tab.9) qu’une conservation sous une atmosphère
enrichie en dioxyde de carbone réduit de manière significative le nombre de graines
potentiellement aptes à germer. Cette dégradation est certainement due aux échanges gazeux
liés au conditionnement sous dioxyde de carbone (adsorption puis libération de dioxyde de
carbone, déplacement consommation d’oxygène). L’absence d’études approfondies sur ce sujet
ne nous permet pas d’identifier la ou les causes de ce phénomène. Il serait souhaitable de
réaliser une étude similaire avec des semences ayant un taux de germination initial supérieur à
95%.
17
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRNCIRAD-CA
..‘n<lll,---..--------I---
“.
Etude du cycle de développement de la bruche de l’arachide,
Caryedon serratzu OI., dans les
3. Etude du cycle de développement de la bruche de l’arachide, Caryedon
serratus Ol., dans les conditions d’élevage du laboratoire.
4
1
Figure 5 : Cavedon serrarus 01. sur graine d’arachide. A : Bruche adulte, B : Larve à l’intérieur des
cotylédons (Appert 1957 et Mc Farlane. 1996)
Dès 1934, Caryedon serratus 01. (fig. 5) est identifié comme étant le principal ravageur des
St:ocks d’arachides en coque (Arachis hypogaea L.) en Afrique de l’Ouest (Sagot et Bouffil,
1935). Ce petit C#oléoptère de la famille des Bruchidae sous famille des Pachymerinae est
inféodé à plusieurs espèces de Césalpinioidées (Tamarindus indica L., Pilostigma thonningi
Schum., Caxsia simeberiana DC...) et d’une Fabacée, Arachis hypogaea (arachide)(et Decelle,
1966 et Robert, 1982). Bien que son développement soit lent (2 mois en moyenne par
génération), la bruche de l’arachide induit au bout de trois générations des pertes dépassant
parfois 60% du poids sec en graine (Matokot et al., 1987). L.a biologie de ce ravageur a fait
l’objet de nombreuses études ( Sagot et Bouffil, 1935; Prevett., 1967; Conway, 1983; Pierre et
Huignard, 1990). Il apparaît que la durée moyenne du cycle de développement de C. serratus
varie sur l’arachide en coque entre 65 jours (Calderon et al., 1967) et 91 jours (Conway,
1983). Afin de mener à bien les expérimentations sur la bruche de l’arachide, il nous a semblé
indispensable de connaître le cycle biologique de cet insecte dans nos conditions d’élevage et
de comparer ce cycle à celui décrit dans la littérature.
3.1 Matériel et méthode
3.1-I Description de l’essai
Objectif: Définir les caractéristiques biologiques de la bruche de l’arachide dans nos
conditions d’élevage.
L,e dispositif comprend 4 répétitions de 50 graines infestées avec 2 couples et un témoin sans
bruche. Le témoin nous permet de mettre en évidence les éventuelles infestations cachées. Le
principe de la manipulation est repris dans la figure 6.
3.1.2 Matériel biologique
L’expérience s’est faite sur des graines d’arachides de bouche, variété GH 119-20, triées, issues
de la campagne 1997 (région de Nioro) et stockées sous vide durant 6 mois dans une armoire
métallique à l’abri des rongeurs et de tout autre ravageur.
19
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
L,es graines saines sont mises en présence de bruches adultes âgés au plus de 24H provenant de
l’élevage du laboratoire. Les adultes utilisés sont issus de cocons isolés dans une boîte grillagée
en présence de gousses d’arachide (variété 55-437). Les gousses d’arachide sont connues pour
activer l’ovogenèse et la ponte des femelles (Delobel, 1989). Pendant 24H à intervalle de
temps régulier (30 minutes de 7H30 à 2OH30), les adultes émergeant sont séparés par sexe et
maintenus ainsi jusqu’au lendemain (pour obtenir un nombre suffisant de bruches). Ils sont
ensuite mis en presence de graines saines. Les élevages se font dans des boîtes en plastique
transparent d’un diamètre de 8 cm et d’une hauteur de 5cm dont le couvercle découpé est
recouvert d’un morceau de moustiquaire.
Les bruches ne sont pas alimentées et sont soumises à la température et humidité relative du
laboratoire (fig.7) soient en moyenne 65% et 30°C pour une durée de trois mois.
- 3 5 Température
Humidité relative (%)
1-30
(“Cl
50 --
~~ 10
11 -août
25août
&Sept
22-sept
6-O&
2n-oct
Snov
Dates de mesures
Figure no7 : Conditions d’élevage de la bruche, Caryedon Serra&s 01.
3.1.3 Les variables mesurées
Chaque jour, on compte le nombre d’oeufs par répétition jusq,u’à épuisement et mort des deux
femelles puis on observe les sorties de larves L4, de cocons ou d’imago. On détermine
a.insi une série de paramètres biologiques (tab.9).
w
UT&
w
de ponte: TX,, = - ;Fécondité: 7k, = 7 ;Mortalité des œufs: TX, = (l- e’. 100
2
( wBh7C.F
X M
-xi”‘)1oo
Mortalité larvaire : TX, =
1
Mortalité nymphale : TxM,, = -.100
w TN
w Tot
Mortalité de la population au cours du cycle de développement : Tx,~{~~, = (l- Z).lOO
Tableau no9 : liste et formule des paramètres considérés.
(fiT,,l : nombre total d’œufs pondus, ~Blancs : nombre total d’œufs supposés fécondés, XTot : nombre total
de cocons externes, xhl : nombre de larves mortes dans leur cocon, ETot : nombre total d’émergences.
On désigne par ‘oeufs féconds’, tous les œufs présentant une capsule céphalique visible par
transparence.
Le taux de mortalité de chaque stade de développement de la. bruche est estimé en établissant
le rapport entre le nombre d’individus morts par stade sur le nombre d’individus de la
population initiale.
20
Alias E..
Technolcwie Post-Récolte de l’arachide : Rauport d’ext>érimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
3.2 Résultats
Le témoin placé dans les mêmes conditions d’expérimentation que le reste de l’essai ne
présente aucun cocon ni émergence. Les graines utilisées peuvent donc être considérées
comme saines et notre témoin apparaît de ce fait comme un témoin négatif absolu.
L’oviposition des femelles débute le lendemain de I’infestation soit 4SH après l’émergence.
Les pontes deviennent maximales 4 jours après l’infestation (fig. S)avec 15 œufs par jour puis
chute rapidement pour atteindre moins de 5 œufs par jour et par femelle. Le nombre moyen
d’œufs pondus par une femelle est de 67,5 (Intervalle de confiance de 15,27 pour un risque
alpha de 5%) avec un maximum de SO,5 et un minimum de 48,5. D’après la courbe des pontes
cumulées, après ‘7 jours d’élevage la pente de la courbe s’infléchit. En pratique, on retiendra
donc cette date pour le retrait des adultes, 85% des pontes ayant déjà eu lieu.
Nombre d’oeufs ïoxoo -
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
1 3
1 4
Jours après l’introduction des alduites le 11108198
Figure no8 : Pontes d’oeufs de Cqwdon serratus au cours du temps (pour une femeIle).
Dans nos conditions d’élevage, les larves L4 sortent de la graine et forment dans les deux jours
qui suivent un cocon. Les premiers et derniers cocons apparaissent respectivement 20 et 70
jours après l’oviposition. Un maximum de cocons apparaissent entre le 40 et 45” jour (4
nymphoses par jour) puis le nombre de nymphoses par jour diminue pour stagner autour de 2
nouveaux cocons par jour. Les premiers adultes émergent 20 jours après la première
nymphose, la majorité d’entre eux sort de leur cocon entre le 30 et 35” jour et les derniers à 50
jours (fig. 9). Les deux pics correspondent certainement à un artefact cachant un seul pic
tronqué. Le cycle de développement de la bruche de l’arachide dure donc dans nos conditions
d’élevage entre 40 et 70 jours avec un maximum d’émergences entre 50 et 55 jours.
N o m b r e , T
i- Appariiions des cocons
1-m Emergences
L-.---
-1
..L_-..
0
5
10
15
îu
25
xl
36
40
45
50
56
60
65 70 75
80
Jours
i - - - - - -
~
-
-
-
-
-
~-
Figure n09 : Ovipositions, nymphoses et émergences de Caryedun serratus 01. au cours du temps.
2 1
Alias IL.
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKXRABCA
La mesure des paramètres biologiques des bruches met en avant un taux de pontes par femelle
de 67 pontes (tab. 10) mais une fécondité relativement faible de l’ordre de 33 oeufs féconds par
femelle. Le taux de mortalité moyen au cours du développement est élevé, 7 1,2 1+15,12. Avec
un taux de mortalité moyen de 52,05 le stade œuf se présente comme le stade le plus sensible
d.u cycle de développement de la bruche, la mortalité larvaire et nymphale étant respectivement
de 12,38 et 5,35% (soient 28 et 22% au sein de chacun des stades considérés).
-
Ponte/femelle Fécondité /femelle Mortalité Mortalité Mortalité Mortalité de la
desœufs larvaire nymphale
population
(Nombre
(Nombre d’œufs
W)
m
WI
(%l
d’œufs/femelle) féconds/femelle)
1
61,OO
32,50
46,72
15,57
4,92
67,21
2
80.50
55,50
31,06
21,74
4,97
57,76
3
80.00
23,50
70,63
5,00
5,00
85.63
4
48.50
19.50
59.79
7.22
7.22
74.23
Moyenne
67,50
32,75
52,05
12,38
5,53
71.21
Ecart type
15.58
16,ll
17.07
7.72
1,13
11.51
Intervalle de
15.27
15,79
16,73
7,57
1,ll
15.12
confiance
(a=5%)
Tableau no10 : Caractéristiques biologiques de la population des bruches élevées en laboratoire à
Bambey.
3.3 Discussion
Avant de se lancer dans une analyse approfondie des résultats, il est important de souligner que
cette étude porte sur quatre répétitions comportant chacune deux couples de bruches. Une
extrapolation est donc prématurée. Pour des raisons techniques, élevage vieillissant et nombre
d.‘émergences trop faible, il nous a été impossible de mener une expérimentation à plus grande
échelle. Cependant, les résultats obtenus correspondent parfaitement à ce qui est observé
ultérieurement chaque jour dans nos élevages (infestation d’un bocal par semaine avec en
moyenne 150 cocons pour 300g de graines).
L,e cycle de développement de C’aryedon serratus dans nos conditions d‘élevage concorde sur
de nombreux points avec ce qui a été décrit dans la littérature. L’oviposition dans nos
conditions se déclenche 48H après l’émergence des adultes soit 24H après l’infestation des
lots, ceci est en accord avec les travaux de Cancela Da Fonseca (1965), qui travaille à 25°C
sous une humidité relative de 70%. Par ailleurs, on observe bien un pic d’oviposition dans les 5
premiers jours d’lélevage (4ime jour dans notre étude). Le cycle de développement de nos
bruches se fait en 55 jours dans la majorité des cas. Cette durée est nettement inférieure aux 65
et 91 jours décrit respectivement par Calderon (1967) et Conway (1983). Nos conditions
d’élevage bien que non contrôlées varient peu et restent proches de 65% en moyenne pour
1”humidité relative: et de 30°C pour la température. Ces Cond:itions semblent être optimales et
expliqueraient la faible durée relative du cycle de développement. En effet, Mc Farlane (1996)
rapporte qu’il faut 42 jours en moyenne pour passer de l’œuf à l’adulte sous 70% d’humidité
relative et à 30°C mais que cette durée peut être allongée si :L’on se place dans les conditions
tropicales ambiantes. Il faut par exemple entre 56 et 105 jours en Gambie pour que la bruche
puisse accomplir son cycle (Mc Farlane, 1996). La durée de vie des adultes (14 jours), la
période d’oviposition (10 jours) et le nombre d’oeufs pondus (67,5+15,27) concordent avec les
résultats obtenus ‘par Cancela Da Fonseca (1965) et Calderon (1967). Enfin, la fécondité par
22
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’exrkrimentation
1998
ISRAKIRAD-CA
femelle est similaire à celle décrite par Delobel (1989) dans l’e cas de bruches non alimentées
(30,9 f 20,5).
Les paramètres biologiques mettent en évidence au cours du développement une mortalité
élevée de 71,21fI 5,12 qui est essentiellement liée à une importante mortalité au stade œuf,
50,5+16,73. La compétition interlarvaire contribue à la mortalité larvaire (28,19&6,‘96) que
l’on observe. En effet, lorsque deux larves se rencontrent dans une même graine, l’une des
deux meurt à la suite de dommages physiques (morsures) causés par l’autre (Cancela Da
Fonseca, 1964 et Ndiaye et al., 1992). La mortalité nymphale que l’on observe est
anormalement élevée (22%) si on la compare à celle citée dans la littérature (2%). Elle est
attribuable dans notre expérimentation à un important parasitisme par un hyménoptère non
identifié. En effet, dans deux cas sur trois, des larves de ce parasitoïde ont été trouvées dans les
cocons dont le développement avait été stoppé.
Conclusion
La bruche de l’arachide, Caryedon serratus, est aujourd’hui. considérée comme le principal
ravageur des stocks d’arachides au Sénégal et plus généralement en Afrique. Une étude
minutieuse de son cycle de développement était donc essentielle pour la conduite d’essais
ultérieurs. La présente étude, bien que limitée par le nombre de répétitions, apporte des
précisions sur notre connaissance de cet insecte. Il apparaît que dans nos conditions d’élevage,
le cycle de C. serratus est de courte durée (55 jours en moyenne) ce qui n’est pas en
opposition avec Iles travaux de Mc Farlane
de 1996 qui avait pu obtenir un cycle de
développement de 42 jours dans des conditions de température et d’humidité relative jugées
optimales (70% et 30°C). L’essentiel des paramètres biologiques, fécondité (32,75), taux de
pontes (67,5), mortalité larvaire (37,40), sont par ailleurs similaires à ceux cités dans la
littérature. Compte tenu de ces résultats, cette étude pourra être valorisée sous la forme d’une
fiche technique reprenant l’essentiel des ces conclusions ainsi que les résultats des travaux
antérieurs réalisés par d’autres auteurs. Cette fiche servira de document de travail pour les
personnes intéressées par la conduite d’élevage de bruches de l’arachide au sein du laboratoire.
De même, il devient possible d’engager des expérimentations sur la bruche de l’arachide et
mesurer l’effet de différents traitements sur le comportement de cette dernière.
Fichiers correspondant aux essais
Essai
Protocole
Données-n-tableaux
Texte rapport
Elevage
protocO.doc
CycleAs
Elevage.doc
Fiche technique
cycle-papier.ppt
fiche.doc
23
Alias E..
Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
L’élevage de Caryedon serratus OI.
Par Alias Emmanuel CSNICIRAD avec le concours de Barou Sidibe Technicien Entomologiste
Laboratoire d’Entomoiogie des Denrées Stockées et de Technologie Post-Récolte
Action ISRA - GGP 1998
Origine et importance économique
moustiquaire à mailles étroites. On introduit dans
chaquebocal 3009 de graines en moyenne pour une
Originaire du Sud de I ‘Asie, la bruche de l’arachide,
centaine de bruches (sous forme de cocon ou d’adultes
Cafyedon serratus OI. est signalée pour la première fois
âgés au plus de 24H). Les insectes subissent les
en 1910 dans des stocks d’arachide (Arachis hypogaea L.)
conditions ambiantes de température et d’humidité
en coque au Sénégal (Delobel, 1989). Ce petit coléoptère
relative. Les récents travaux menés au laboratoire ont
de la famille des Bruchidae sous famille des
montré que le cycle de développement de C. serrafus est
F’achymerinae
est naturellement inféodé à plusieurs
de 55 jours en moyenne pour une température et une
espéces d e C é s a l p i n i o i d é e s (Tamanhdus
indica L.,
humidité relative respectivement de 30°C et 65%. Dans
Fiiostigma thonningi Schum., Cassis siebetiana DC...). II a
ces conditions, I’oviposition a lieu 24H après I’infestation
su cependant s’adapter à une Fabacée, Arachis hypogaea
et peut être stimulée par la présence de gousses
(arachide) qui fut introduite en Afrique à la fin du XVIème
d’arachide (,Delobel, 1989).
siècle (Delobel, 1996). Bien que son développement soit
La durée de vie des adultes (14 jours sans alimentation)
lent (2 mois en moyenne par génération), la bruche de
peut être augmentée par I’apporl: d’eau et de graines de
l’arachide induit au bout de trois générations des pertes
pollen
(Delobel,
1989). II devient alors possible
dépassant parfois 60% du poids sec en graine (Matokot et
d’envisager une plus grande pérennité de l’élevage ainsi
al., 1987).
qu’une plus grande souplesse dans sa gestion.
Morphologie et Biologie
Conduite de l’élevage
Caryedon serratus OI. fait parti des holométaboles, son
On initie toujours un nouvel élevage à partir d’une nouvelle
cycle de développement se compose donc d’un stade
génération. Dans les conditions sus-citées, on peut
ceuf, d’une succession de stades larvaires (4 pour C.
considéré que le nombre de pontes est maximal après 7
seratus), d’un stade nymphal immobile et d’un stade
jours d’élevage (fig. 1) date à laquelle un retrait des
imaginai. Le passage d’un stade à un autre se faisant au
adultes est possible.
travers de mue (Inymphale et imaginale).
!
L’adulte mesure 4 à 7 mm de long. II est de couleur
1
N o m b r e
marron-gris avec de petites
/
d’œufs
Retrait des adultes possibles
I
6 0
-4o
t.&hes sombres sur les élytres.
II posséde des antennes et des
fémurs sériés. Par ailleurs, les
30
élytres ne
recouvrent pas
45
.-
_
30
- - -
P P
o o
n nt te es s Curnuk%es
purnaliires 1
complètement l’abdomen (Mc
1
20
i-_- _. -. ---L--.-- __-. --~:
F&ane,
1996). Les adultes
1 5 K- 10
sont capables de s’alimenter en
eau
et
pollen
mais ne
s’attaquent jamais à l’arachide
F-l
U-J
r--
m
-
r-J
7
Y-
en coque ou en graine (Appert,
Jours après l’introduction des adultes
1957 et Delobel, 1989). Les
mâles
se distinguent des
8
kigure n’l : pontes d’aufs de Catye& senzItus au &urs d u t e m p s ( p o u r
femelles par leur abdomen plu< j arve et arrondi à son
une femelle).
extrémité.
On peut ainsi réduire le nombre d’fzeufs par graine et donc
Les larves’ ont une morphologie,
le taux de mortalité larvaire (28%+7) qui est
une anatomie et un mode de vie
essentiellement lié à la compétition larvaire.
très différent de l’adulte. A
L’essentiel des opérations à mener ainsi que le cycle de
développement de la bruche sont représentés au verso de
l’éclosion, la larve Ll pénètre dans
cette fiche.
la graine. Les stades Ll à L4 se
succèdent et s’alimentent dans la
graine. La distinction des différents
Références bibliographiques :
stades larvaires se base sur la
Appert .J., 1957. - L.es parasites animaux drs plantea cuitivézs au ScGgal
taille (Ll :0,2 mm, L4 :6mm), le
et au Soudan. Jnspecîicn générale de I’agriculture I Centre de Raherche
nombre de soies et les organes
Agronomique de Ram&.
sensoriels portés par le prothorax
Delobel A, 1989. - Influence dea gousses d’aradkie (..4~roch~s hypogeo) et
de l’alimentation imaginale sur I’ovogénèse, I’accoupkmmt d la pente d~ez
La larve L4 qui a consommé
la brume Catyedon serratus. EMomol. exp. Appl., 52,281-289.
presque la totalité de la graine se
Delobel k, 1996. - Id~tikation morphomtique de populations soudano-
rapproche de la surface et découpe un trou circulaire de
sabélicnnes de brude de l’arachide (Olivier) (Coleoptera Brucbidae). J.
3mrn de diamétre à contours nets. La nymphose se fait
Al?. Zoo., 110, 5., 358-366.
au niveau de cet orifice ou à l’extérieur de la graline entre
Farlane MC d.A.., 1996. - Pest Control Seriea : Groundnuts, Storage insests
deux graines.
and mites. Natural Ressources Jnstitute, Toton, Hampshire (UK), 295-334.
Matokot L., Mapangou-Divassa S. et Delobel A., 1987. - Evolution des
populations de Curyedon serratus (01.) (Co~lenpkxa : brucbidae) dans les
Les conditions d’élevage
stocks d’arachide au Congo. Agronomie Tropicale, 42, 1,69-74.
Les kIevages se font dans des bocaux de verre dont le
couvercle découpé est recouvert d’un morceau de
1 C. serratus au stade adalte (a) et Iawe (b) (Appert, 1957)
“.
-.x*-I----
-v
de I’arachide sous atmosphbe modifiCe
A
4. Eradication de la bruche de I’arachide sous atmosphère modifiée
Curyedon serratus est le principal ravageur des stocks d’arachides (Sagot et Bouffil, 1935 et
Matokot et al., 1987). Cependant les pertes causées par cet insecte sont de nature et
d’importance variable selon qu’il s’agit d’arachides destinées à l’huilerie, d’arachides de
bouche et de confiserie ou de semences. Ces dernières sont en effet les plus exposées. Leur
durée de stockage est plus longue (I à 2 ans contre 4 à 8 mois pour l’arachide d’huilerie et de
bouche) aussi les dégâts par les insectes peuvent être considérables (toute graine attaquée
n’étant plus apte à germer normalement). Dans certains cas de stockage de semences effectués
dans de mauvaises conditions (absence de traitement, stockage à ciel ouvert) des pertes de plus
de 20% dues essentiellement aux bruches ont été observées après seulement 5 mois de
stockage. Le moyen de lutte couramment utilisé est la fumigation suivi d’un traitement
insecticide. La fumigation sous bâche au bromure de méthyle de par sa toxicité aiguë pour les
animaux est amenée à disparaître (utilisable uniquement pour le traitement des locaux de
stockage dans la CEE). Elle s’accompagne par ailleurs d’un traitement insecticide par
poudrage en sandwich lors du stock,age au magasin qui limite les pullulations d’insectes (Gillier
et Bockelee-Morvan, 1979). Les recherches sur la conservation sous atmosphère modifiée des
qualités germinatives de semences d’arachide ont montré l’efficacité de ce procédé pour le
contrôle des populations de bruches. En effet, après 18 mois de stockage le taux d’attaque des
semences d’arachide, variétés 73-33 et 55-437, est respecti,vement de 0 et 1,4 (Rouzière,
1986). Les travaux menés de 1993 àl 1994 au sein du laboratoire de technologie post-récolte de
I’ISRA de Kaolack montrent que l’éradication des bruches est. totale après au plus 21 jours de
conditionnement des graines d’arachide sous anoxie quel que soit le stade de developpement,
œuf, larve ou adulte (Droit, 1994). Afin de conforter et de préciser ces résultats deux
nouveaux essais ont été menés en 1997. Le premier permet de mesurer l’effet de différentes
compositions atmosphériques sur les stades Ll-L2 (formes cachées de la bruch.e). Le second
s’attache à démontrer l’efficacité de l’anoxie sur l’éradication de bruches au stade pupe (ou
cocon).
4.1 Matériel et méthode
4.1.1 Description des essais
Hypothèses :
- La larve de Caryednn serratus, responsable des dégâts, est tuée dans la
graine par l’application d’une atmosphère modifiée (essai larves:).
- Le stade pupe, stade précédent I’imago, est sensible à l’anoxie (essai pupes).
Dans les deux cas, on étudie le facteur composition atmosphérique qui comporte sept
modalités:
1 - air libre (témoin air),
2 - air confiné avec une légère: dépression
3 - anoxie compensée avec 98% de N2 avec une légère dépression,
4 - anoxie compensée avec 30% de CO* et 88% de NZ avec une légère dép:ression,
5 - air confiné sans dépression (témoin confiné),
6 - anoxie compensée avec 98’% de N2 sans dépression,
7 - anoxie compensée avec 30% de CO* et 88% de NZ sans dépression.
24
Alias E..
Technoloeie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
JSRAKIRAD-CA
Le plan d’expérience est un plan en randomisation totale avec trois répétitions.
L’unité expérimentale est de 200g (de graines d’arachide (variété 55-437) contenant soit 10
cocons (essai ‘pupes’) soit 10 graineis contenant au plus deux larves (essai ‘larves’). Les essais
sont menés jusqu’à l’émergence des (dix adultes du témoin placé en élevage à l’air ambiant. Les
analyses statistiques sont réalisées à Il¶aide du logiciel STATITCF version 5.0.
4.1.2 L ‘infestation des graines d’arachide
L’élevage de C. serratus se fait au laboratoire dans les conditions ambiantes de température et
d’humidité relative (30°C et 65% en moyenne) sur arachide d’huilerie, 55-437. Les cocons
nécessaires pour l’expérimentation sont directement prélevés dans l’élevage. :Le critère de
sélection est la présence d’une larve L4 vivante tissant son cocon. Des adultes âgés au plus de
24H sont également utilisés pour infester les graines d’arachide de l’essai ‘larve’ Au cours de
la journée, on retire régulièrement les graines présentant un ou deux œufs (capsule céphalique
visible par transparence) à leur surface. Les graines sont ensachées 1 à 2 jours après que l’œuf
ait pris la couleur blanche, signe de: la pénétration de la larve Ll. On obtient ainsi un lot de
graines infestées par des larves au stade Ll .
On utilise pour l’essai ‘pupes‘ dix cocons par répétition et dix graines contenant au plus deux
larves pour l’essai ‘larves’ que l’on rnélange avec 200g de graines d’arachide saines.
4.1.3 Les sacs
Les graines sont conditionnées dans des sacs plastiques souples à structure multicouches
(polyamide-polyéthylène), résistants et peu perméables aux gaz. II s’agit des sacs BYV 200
(l6X24cm) de 1a firme GRACE CRYOVAC. D’une épaisseur de 2OOu, ils sont caractérisés
par leur très faible perméabilité à l’,oxygène et au dioxyde de carbone, respectivement 1 et 5
cm”24h.m2.bar.
4.1.4 Le conditionnement
Le conditionnement en atmosphère modifiée s’effectue à l’aide d’une ensacheuse à cloche,
Multivac A300/43 à cycle de réinjec;tion de gaz. A l’application d’un vide poussé succède une
compensation à l’azote ou à un mélange azote/dioxyde de carbone (à l’aide de deux
bouteilles). La durée du cycle d’injection du gaz est réglée de manière à maintenir une légère
dépression au sein des sacs. La valeur de la dépression créée dans le sac est estimée par celle
de la cloche, lue sur le cadran de la machine au moment de la soudure. Les témoins confinés
sans dépression sont ensachés avec de l’air dans le même type de sac à l’aide d’un soude-sac,
Impulse Sealer (Tew, Electronic Heating Equipment CO., LTD).
Les semences ensachées sont placées dans une armoire métallique à l’abri des rongeurs et des
termites. Toutes les saches subiront les mêmes conditions de stockage à savoir la température
et l’humidité relative ambiantes. Elles sont ainsi stockées le temps nécessaire pour que les
adultes des témoins placés à l’air libre émergent et meurent. Après ce laps de temps, on
maintient en observation les sacs pendant 15 jours.
4.1.5 Les variables mesurées
4.1.5.1 Composition atmosphérique des sacs
La composition atmosphérique des sacs est contrôlée avant leur ouverture. Les teneurs en O2
et CO2 sont mesurées à l’aide de l’analyseur OJCOz Abiss PAK 12. La précision est de O,l%
pour l’oxygène et de 0,5% pour le d.ioxyde de carbone. Cependant cet analyseur ne permet pas
de déterminer les teneurs en CO1 inf&-ieure à l-1,5% mais reste fiable (à 0,5% près) au-delà de
cette valeur plancher. La teneur en azote est calculée par soustraction des teneurs en O2 et
CO*.
25
Alias E..
Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/ClRAD-CA
4.1.5.2 Observations
Quinze jours après la mort du dernier imago du témoin placé à l’air libre, on compte le nombre
d’émergences ou de larves dans chaque sac. Pour l’essai ‘larves’, on récupère les graines
porteuses des oeufs et l’on y réalise dles coupes fines afin de localiser les larves et d’en mesurer
la taille. Les larves récoltées sont classées en fonction de leur taille. On considère les critères
suivants (Prevett, 1967):
- taille inférieure à 0,2mm correspond au stade Ll,
- taille comprise entre 0,2 et 0,6mm correspond au stade L2-L3,
- taille supérieure à 0,6mm correspond au stade L4.
On calcule ainsi le taux de mortalité pour chaque stade larvaire en fonction de la population
larvaire totale.
4.2 Résultats-discussion
4.2.1 Composition gazeuse des sacs
La composition gazeuse des sacs des deux essais évolue de la même façon.
Pour les traitements avec une faible teneur initiale en dioxyde de carbone, la teneur en oxygène
diminue et celle en dioxyde de carbone augmente, ceci est particulièrement vrai pour les
graines placées en atmosphère confinée (tab. 11 et 12). Cette évolution résulte de l’activité
respiratoire combinée des graines et des larves en activité dans les graines. Elle a pour
conséquence un renforcement de l’anoxie pour les traitements avec de l’azote mais aussi la
création d’une anoxie dans les sacs initialement à 20,9% d’oxygène avec une concentration en
oxygène entre 0,4 et 3,4. Elle montre par ailleurs que l’étanchéité des sacs est parfaite.
Après 2mois de stockage, la teneur (en CO2 des traitements initialement enrichis en dioxyde de
carbone diminue et passe de 28% à 9%. Cette chute est liée au phénomène d’adsorption du
COz par les graines.
Trait-
Déppestion
02
PI2
02
CD2
N2
Aircontiné
OUi
209 @,oo)
13 Mm
77760 @,oo)
3,03 (0,36)
6,1’7 (0,33)
!Xl,80 (969)
Azote
OUi
270 (0930)
1,50 (0,OO)
95,80 (0,30)
1,97 (0,17)
2313 (0,33)
95,70 (0,34)
AzoteçoL!
oui
577 (0,24)
28,83 (933)
68,40 (911)
2p (0,23)
9,1’7 (0,33)
88,83 (917)
Aircorlhé
non
a~ @,W
1,50 (0,oo)
77,60 (0,oo)
1,50 (929)
7,17 (0,33)
91,33 (907)
Azote
non
500 a1 1)
4% KW)
%,M (W 1)
0,90 (911)
21’7 (0,33) %,33 (0,43)
Azut&rn
non
203 (90-r)
28,67 (O$S)
69,30 (0,59)
0,43 (0,17)
10,33 (0,65)
89,23 (0,53)
Tableau n”l 1 : Teneur en gaz des sacs de l’essai ‘larves’ à l’ensachage et 2 mois plus tard.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
Composition gazeuse initiale
composition g2llm à I’B
T&rnznt
IXpnzsion
02
PJ.2
0 2
C O 2
N2
Airconfins
oui
209 cwo
1,50 (OpI)
77,60 (0,Oo)
4,43 aw
6@ (QW
89756 (099
oui
1743 @,49
450 aw
97707 a46)
1767 (029
1,50 (0,OO)
%,83 (029
Azaxecm
oui
1,33 (0,23)
29,33 (1,18)
69,33 (0,94)
2,43 (0,13)
12,1’7 (0,86)
85,40 (0,89)
Aircorrhé
na1
2990 ww
1,50 (0,oo)
77,60 (0,oo)
2,07 (419
6,66 (O,Sf$
91,26 (0,59
IX41
0383 W9
1350 KW0
97367 CV9
0733 cw7)
2,50 (0,oO)
97,lO (0,06)
Azce-02
non
1,03 (0,07) 32$0 (1,13) 66,97 (1,13)
A70 W~~
17,83 (0,33) SO,46 (0,28)
Tableau no12 : Teneur en gaz des sacs de l’essai ‘pupes’ à l’ensachage et lmois plus tard.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
26
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Technolwie Post-Récolte de ll’arachide : RaDD0I-t d’expérimentation 1998
ISRAKXRAD-CA
4.2.2 Mortalité des larves et pupes
4.2.2.1 L’essai ‘larves’
Un mois après l’infestation, les premiers adultes émergent dans les boîtes d’élevage contenant
les graines conservées à l’air libre. ]Leur nombre ne dépasse pas 8 adultes par répétition. Les
graines utilisées étaient donc bien saines. Les graines porteuses d’œufs mais n’ayant pas eu
d’émergences sont soigneusement découpées, aucune larve n’est observée. La mortalité est
donc une mortalité au stade œuf Ell(e est de l’ordre de 3 l%f7,3 1 au seuil de 5%.
Quelle que soit la composition ga!.zeuse à l’ensachage, aucune émergence n’est observée
(tab. 13). L’ouverture des graines
permet d’isoler et de classer les larves par taille.
L’application d’une anoxie conduit rapidement à la mort des larves (stade Ll). Il sexiste en effet
une différence significative entre les traitements sous anoxie et ceux comportant une
atmosphère confinée. Pour ces dernières, la mort des larves survient au stade L2-L3. Cette
différence de rapidité dans l’éradication des larves est probablement liée au temps nécessaire
pour que la teneur en oxygène des sacs diminue sous l’effet de l’activité respiratoire des
graines et insectes approchant ainsi l’anoxie.
Après deux mois de stockage, on ne distingue par ailleurs aucune différence significative entre
les traitements azote et azote-dioxydie de carbone.
Traitement
Variables considé&es
Composition gazeuse
Dépression
gombre hiGaI d’œuf Taux de mxtalité Taux de mortalité
Enwgexe
austadeL1
au stade L2-L3 Nbr d’individus
Air liire
mn
ll.67 (1.31)
0,OOa
O,W
8,oO (0.W
Air corlf-ik
Oui
L!.oo (2’27)
0.27b
0,73
0.00
Azote (98%)
Oui
10.67 (1.31)
1,OOa
WO
0.00
Azote-CO2 (6X%-30%) oui
1 II .67
(0.65)
l.OOa
0.00
0.00
Air corllïni
non
13.00 (1.13)
0,29b
0.71
O,W
Azote (98%)
non
111.33 (0.65)
l.OOa
0.00
0.00
A z o t e - C O 2 (6X%-30%) M)n
1 il.33
(1.73)
1,OOa
0.00
0.00
Test F
ns
***
***
cv (%)
10.6
4.7
14.8
Tableau no13 : Eradication des larves de bruche après un mois de stockage sous atmosphère
modifiée.
ns non significatif, *** très hautement significatif. Les moyennes suivies de la même lettre ne sont pas
significativement différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Kheuls.
Les valeurs entre parenthèses représentent l’intervalle de confiance pour un risque a=5%.
On ne rencontre aucune larve du 4” stade, l’effet des traitement est donc total et rapide. Des
travaux antérieurs (Droit, 1994) montrent que l’éradication des larves (sans distinction des
stades de développement) est totale ,après 7 jours avec un traitement à base de 331% de dioxyde
de carbone et 1S jours avec une anoxie compensée à l’azote. Pour un faible niveau
d’infestation, le temps nécessaire pour obtenir une totale éradication a cependant peu
d’importance s’il reste inférieur au temps nécessaire pour la mise en place d”une nouvelle
génération.
4.2.2.2 L’essai ‘uunes’
Les premières émergences sont observées deux semaines après l’ensachage. En moyenne,
8,33+0,65 adultes sont dénombrés chez le témoin placé à l’air libre. La mortalité naturelle des
pupes est donc dans ces conditions d.e 17%.
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Technologie Post-Récolte de l’arachide : Rapr>ort d’expérimentation 1998
ISRAKXRAD-CA
Comparée à un ensachage en atmosphère confinée, I’anoxie permet de réduire de façon
significative le nombre d’émergences. Le taux de mortalité des pupes est de 100% dans le cas
d’un traitement par anoxie sans dépression. La méthode des contrastes ne met pas en évidence
de différence significative entre le:s traitements par compensation à l’azote ou à l’azote
mélangée à du dioxyde de carbone. Elle révèle cependant une différence significative entre les
traitements avec ou sans dépression. Cette dernière semble en effet activer l’émergence des
imago. Cependant, les adultes observés dans les sacs sont tués dans les 24H suivant leur
émergence quel que soit le traitement considéré.
T r a i t e m e n t
V a r i u b l e
C o m p o s i t i o n g a z e u s e
D é p r e s s i o n
E m ergences
A ir lib re
n o n
8;33a.
A ir c o n fin é
o u i
2,33bc
A z o t e
( 9 8 % )
o u i
1,67cd
A zote:-C 0 2 ( 6 8 %
-3O?/o j
o u i
0,67cd
A ir c o n fin é
n o n
3,6i’b.
A z o t e ( 9 8 % )
n o n
0 ,O 0 d
A zote-C 0 2
( 6 8 % -3006 )
n o n
0 ,O 0 d
T c s t 1:
* * *
c v ( ?h )
3 7 .,8
Tableau na 14: Emergences observées après un mois de stockage sous atmosphère modifiée.
*** très hautement significatif. Les molyennes suivies de la même lettre ne sont pas significativement
différentes au seuil de 5% par le test de Newman-Keuls.
Contrastes
Emergences
Contraste CO2
Moyenne 0%
0,83
( 0 % - 3 0 % )
Moyenne 30%
0 . 3 3
F de Fisher (a=5%)
Ils
Contraste dépression
Moyenne avec
1.17
(avec ou sans)
Moyenne sans
0.00
F de Fisher (a=5%)
*
Contraste interaction
F de Fisher (a=5%)
ns
(dépression/CO2)
Tableau no 15: Analyse par la méthode des contrastes des effets simples et composés type
d’anoxie et du maintien d’une dépression sur le nombre d’émergences de bruche.
ns non significatif, * significatif.
Conclusion
Quels que soient le traitement et le stade de développement considérés (larves, pupes), on
atteint une totale éradication de la bruche. Aucune différence significative n’a pu être mise en
évidence entre les traitements azote et azoteidioxyde de carbone. Malgré la supériorité d’un
traitement. par anoxie, l’ensachage sous atmosphère confinée présente également de très bons
résultats. Cette technique plus économique pourrait être envisagée pour des semences
présentant un faible niveau d’infestation initial.
Fichiers corresnondant aux essais
Essai
Protocole
Données+tableaux
Texte rapport
Larves
protocole larves.doc
Larvesxls
Eradication.doc
Pupes
protocole cocons.doc
Pupesxls
28
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Technologie Post-Récolte de 1”arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
Conclusiion et conseils pratiques
Conclusion et conseils pratiques
La conservation des ressources génétiques et le maintien des variétés sélectionnées fait partie
des préocwpations des centres de recherche agronomique de la sous-région d’Afrique de
l’ouest. Les semences d’arachide perdent rapidement leur pouvoir germinatif lorsqu’elles sont
stockées sous les conditions ambiantes. Aucune solution, adaptée au continent africain n’a pu
être élabarée à ce jour pour la conservation des semences pendant deux à trois ans.
La technique de conservation sous atmosphère modifiée est prometteuse, car fiable, peu
coûteuse et efficace. Elle a fait l’objet de nombreux travaux au sein du laboratoire de
technologie post-récolte de I’ISRA. Ces travaux ont mis en évidence l’efficacité d’une anoxie
pour le maintien sur deux à trois ans des qualités semencières des graines d’arachide. Parmi les
modalités de conservation sous atmosphère modifiée la plus simple et la mieux adaptée est
l’application d’un vide compensée àl l’azote. Cette modalité a été retenue pour l’essai GGPl,
essai de validation, d’une durée de trois ans mettant en jeu des quantités de semences plus
importantes (3,5 kg) compatibles avec les besoins des SNRA (collection, noyaux génétiques).
Cet essai, qui a fourni de bons résultats à six mois, est à poursuivre.
Les essais antérieurs n’ayant pas fourni de réponse cohérente quant à l’intérêt de l’addition de
dioxyde de carbone, un nouvel essai de longue durée (trois ans), l’essai GGP2,, a été mis en
place. Les résultats à six mois sont dénaturés par un problème de perte d’anoxie sur de
nombreux sacs et interdit toute conclusion à ce stade. L’avenir de cet essai est donc
compromis. Il serait néanmoins intéressant d’y suivre le devenir des infestations de T
castaneum
L’adsorption du dioxyde de carbone par les graines au cours de leur stockage sous atmosphère
modifiée révélée par les essais de Droit (1994), a également fait l’objet d’une étude plus
attentive cette année. Il s’avère que la baisse de la teneur en dioxyde de carbone dans les sacs
est associée à l’affinité des graines pour ce gaz et non à un problème de perméabilité du film
plastique utilisé. L’adsorption du gaz carbonique par les graines entraînerait un déplacement
d’oxygène depuis les graines vers l’espace intergranulaire. La réversibilité de 1’ad:sorption a été
mise en évidence. La libération de CO* s’accompagnerait d’une consommation d’oxygène.
Nous avons montré que le dioxyde de carbone adsorbé provoquait une diminution du taux de
germination des semences. Cependant, un essai de confirmation devrait être programmé avec
des semences ayant un taux de germination initial supérieur à 95%.
Les insuffisances des travaux sur l’éaadication de la bruche de l’arachide, Caryedon serratus,
nous ont amené à étudier le cycle de développement de la bruche dans nos conditions
d’élevage et à entreprendre un essai d’éradication des larves Ll-L2 et des cocons. Les
différents paramètres biologiques de ce ravageurs ont été précisés permettant l’élaboration
d’une fiche technique. Il s’est avéré que l’anoxie (azote ou mélange azote/dioxyde de carbone)
permet de détruire les larves (stade Ll ) de Cavedon serratus au stade Ll ou LZ-L3 soit bien
avant le stade L4 responsable de la consommation de la majeure partie de la graine. L’anoxie
permet également d’éradication des cocons avant l’émergence des adultes.
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Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rar>Dort d’expérimentation 1998
ISRAKIRAD-CA
L’atmosphère modifiée doit être capable de maintenir le potentiel germinatif des graines a son
plus haut niveau et de prémunir les semences de toute attaque parasitaire. Les travaux menés
en 1994 et 1998 montrent que l’application d’une anoxie permet de réduire à zéro le nombre
d’individus, oeufs, larves, pupes ou adultes, susceptibles d’infester les graines et de réinfester.
Une atmosphère riche en dioxyde de carbone éradique toutes les formes de bruche plus
rapidement qu’une compensation à l’azote mais son utilisation ne se justifie pas car dans les
deux cas l’éradication est totale bien avant la mise en place d’une nouvelle génération. Par
aYlleurs, le gaz carbonique adsorbé par les graines d’arachide est à l’origine d’u:ne diminution
du potentiel germinatif de ces dernières. Son utilisation pour le maintien des qualités
semencières de l’arachide est donc à exclure. Les contraintes sont en effet importantes :
?? Adsorption par les graines du dioxyde de carbone créant une dépression au sein des
unités de conditionnement source potentielle de fuites
?? Diminution du pouvoir germinatif des semences laissées à l’air libre après leur
conditionnement sous une forte teneur en gaz carbonique,
?? La compensation se fait à partir d’un mélange COz/N’z à l’aide de deux bouteilles de
gaz (azote technique et CO2 pure) ce qui génère à la fois, un coût supplémentaire et rend
la technique plus hasardeuse (proportions obtenues par approximations successives).
L’azote technique se présente donc comme la meilleure solution. L’essai initié en mai 1998
avec le projet GGP pour une durée de trois ans devrait confirmer la validité de cette technique.
Cependant, la composition atmosphérique des sacs ne constitue que l’un des paramètres à
prendre en considération pour une conservation optimale. En et&et, la teneur en eau des graines
ainsi que la température de stockage sont deux autres parametres vitaux jusqu’a présent non
travaillés par notre laboratoire. Des essais à grande échelle de stockage à différentes teneur en
eau pourraient être initiés dès la prochaine campagne.
En outre, l’utilisation de ce type d’ensacheuse à cloche, dépourvue de dispositifs de contrôle,
nécessite la présence d’un opérateur expérimenté capable d’ajuster les paramètres d’ensachage
en cours de séance (durée du vide, de la compensation, de la soudure). A défaut, on s’expose à
des problèmes de prises d’air pénalisant la fiabilité de cette technique.
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Technolopie Post-Récolte de l’arachide : RaDDort d’expérimentation 1998
ISRAKIFLAD-CA
1
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Technolwie Post-Récolte de l’arachide : Rapport d’expérimentation 1998
ISRA/CIRAD-CA
Annexes
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L
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Soudure de fond
Méthode
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I
d’analyse
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DONNEES TECHNlQUEi
CRVOVAC
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PICY TEmIqllE
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LAXINE
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B-0 200
Financement des activités
Les activités de technologie post-récolte de l’arachide ont été soutenues par un financement
accordé par le projet GGP. D’un montant initial de 800 OOOF cfa (en janvier 1998), il a été
remanié au. mois de mai 1998 pour atteindre le montant de 1 200 OOOF cfa.
L’état des réalisations au mois de décembre 1998 est présenté dans le tableau suivant :
déc-98
Budget
Budget
Libellé
Initial
Remanié
Réalisations Restant Réalisé
Oh
!Fournitures de bureau
5 0 000
5 0 000
4 7 500
2 500
9 5
Gaz
160 000
200 000
205 280
-5 2 8 0
103
Produit d’entretien
1 0 000
1 0 000
1 4 700
-4 700
147
Petit matériel & outillage d’atelier
100 000
100 000
1 7 300
8 2 700
1 7
+cherie
220 000
220 000
2 1 2 400
7 600
9 7
Carburant lubrifiant
0
9 0 000
9 2 500
-2 500
103
Autres fournitures
0
5 0 000
0
5 0 000
0
Petite matériel & outillage agricole
2 0 000
Niveau de mobilisation des lignes budgétaires
Globalement, le budget a été mobilisé à 70%.
La rubrique entretien du matériel agricole, scientifique et technique n’a fait Il’objet d’aucun
engagement.
La rubrique documentation technique, gérée par 1’administ:ration du centre, est allouée au
service de documentation.
Les autres rubriques ont été consommées à 70% ou 100%.